(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210953299.7 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 华南理工大 学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381号 (72)发明人 陈元彩　刘慧敏　 (74)专利代理 机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 专利代理师 林奕聪 (51)Int.Cl. C02F 3/34(2006.01) C02F 3/30(2006.01) C02F 3/28(2006.01) C12N 1/20(2006.01) C12R 1/01(2006.01)C12R 1/38(2006.01) C02F 101/16(2006.01) C02F 101/30(2006.01) C02F 101/38(2006.01) C02F 103/34(2006.01) (54)发明名称 一种基于同步短程硝化反硝化工艺的制药 废水深度脱氮方法 (57)摘要 本发明针对发酵抗生素制药废水含氮 量高、 有机污染物浓度高且成分复杂、 生物毒 性高、 C/N 低的特点， 解决脱氮效率低的困扰， 公开了一种 基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水深度 脱氮方法。 该方法通过在好氧条件下培养SND好 氧同步短程硝化反硝化生物强化菌群， 并将其接 种于含有制药废水的反应器中， 通过控制溶解氧 浓度和温度， 利用废水中的有机碳源以实现氨氮 和硝态氮的短程同步去除。 以此 获得的同步短程 硝化反硝化脱氮技术既能够在同一反应池中真 正意义上地实现同步短程硝化反硝化， 又能够充 分利用原水中有机碳源， 实现总氮和有机物的同 步高效去除， 为发酵抗生素制药废水深度脱氮提 供了可靠的技 术支撑。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115448464 A 2022.12.09 CN 115448464 A 1.一种基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水深度脱氮方法， 其特征在于， 包括如 下步骤： 1)分别挑取苍白杆菌、 嗜麦芽寡养单胞菌、 施氏假单胞菌、 弗氏柠檬酸杆菌、 脱氮副球 菌2环转移到营养液中， 独立培养， 以5～15％的体积比例接种至增殖培养基中， 独立培养， 离心处理， 分别获得 各种菌的对数生长期细胞； 2)将所述对数生长期细胞用磷酸盐缓冲液洗涤， 按照体积比分别取18～25％苍白杆 菌、 14～18％嗜麦芽寡养单胞菌、 16～20％施氏假单胞菌、 20～25％弗氏柠檬酸杆菌和17～ 27％脱氮副球菌混合， 获得好氧同步短程硝化反硝化的SND生物强化菌群； 3)用无菌水将所述SND生物强化菌群制成OD600为1.0～1.5的菌悬液， 按照1～5％的比 例接种于含制药废水 的反应器内； 所述制药废水经厌氧配水池厌氧处理后进入反应器， 控 制反应器内的溶解氧浓度和温度， 利用废水中的有机碳源实现氨氮和硝态氮的短程同步去 除。 2.根据权利要求1所述基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水深度脱氮方法， 其特 征在于， 步骤1)中， 所述苍白杆菌、 嗜麦芽寡养单胞菌、 施氏假单胞菌、 弗氏柠檬酸杆菌和脱 氮副球菌购于广东省微生物菌种保藏中心， 其货号分别为： GDMCC  1.1609， GDMCC  1.552， GDMCC 1.1225， GDMCC 1.1031， GDMCC 1.335。 3.根据权利要求1所述基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水深度脱氮方法， 其特 征在于， 步骤1)中， 所述独立培 养的培养条件均为： 3 5～37℃条件下独立培 养1～3天。 4.根据权利要求1所述基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水深度脱氮方法， 其特 征在于， 步骤1)中， 所述营养液主要成分为： 胰 蛋白胨10.0g/L、 NaCl  10.0g/L、 酵母提取粉 5.0g/L， pH为6.8～7.2， 其 余为水。 5.根据权利要求1所述基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水深度脱氮方法， 其特 征在于， 步骤1)中， 所述增殖培养基主要成分为： 酪蛋白20.0g/L， 磷酸二氢钾3.0g/L， 葡萄 糖3.0g/L， 氯化钠5.0g/L， 其 余为水。 6.根据权利要求1所述基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水深度脱氮方法， 其特 征在于， 步骤1)中， 所述离心处 理为5000～8000rpm处理3～5mi n。 7.根据权利要求1所述基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水深度脱氮方法， 其特 征在于， 步骤2)中， 所述的磷酸盐缓冲液主要成分为： 氯化钠8.0g/L， 三水合磷酸氢二钾 7.98g/L， 磷酸 二氢钾2.04g/L， 其 余为水。 8.根据权利要求1所述基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水深度脱氮方法， 其特 征在于， 步骤2)中， 所述洗涤的次数为1～3次。 9.根据权利要求1所述基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水深度脱氮方法， 其特 征在于， 步骤3)中， 所述的进入反应 器的制药废水C与N的质量比为2.0～6.0 。 10.根据权利要求1所述基于同步短程硝 化反硝化工艺的制药废水深度脱氮方法， 其特 征在于， 步骤3)中， 所述的反应器中溶解氧浓度控制在0.5～1.5mg/L， 温度控制在28～32 ℃。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115448464 A 2一种基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水 深度脱氮方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种废水处理， 特别是涉及制药废水通过一种基于同步短程硝化反硝 化工艺的制药废水深度脱氮方法， 属于 污水处理技术领域。 背景技术 [0002]制药废水是国际上公认的严重的环境污染源之一。 高浓度发酵类抗生素废 水包括 了发酵车间排放的高浓度发酵母液、 提炼残液、 溶剂回收残液、 废滤液等， 有机污染物浓度 高， 如废酸水、 废母液等废液的COD浓度可以达到20000mg/L以上； 含氮量高， 总氮可达700～ 1000mg/L， 主要以有机氮和氨态氮形式存在； 色度高、 悬浮物浓度高， 尤其是水中抗生素对 微生物产生抑制和杀灭的作用， 具有高毒性， 生物难降解的特性。 近年来， 随着发酵制药技 术水平升级， 对环境的管控也越来越高， 出 水中总氮的排 放要求更加严苛。 [0003]由于制药废水 中抗生素的毒性及后续生物处理过程碳源的缺乏， 利用传统生物处 理工艺无法满足总氮去除要求， 脱氮效率70～80％。 通过投加葡萄糖和甲醇等碳源或补充 原水等方式投加大量的碳源时， 仍不能达到排放标准， 而且由于碳源的大量投加， 存在 超标 风险， 污泥产量增 加， 运行成本高。 [0004]同步硝化反硝化理论是在同一有效容积内同时进行硝化反应和反硝化反应， 能有 效减少曝气能耗和碳源投加 量， 具有极大 的应用潜力。 然而目前运行 的硝化反硝化工艺往 往通过把相互独立的池体整合在一起分别进行硝化反应和反硝化反应或者通过在同一反 应器内实现不同的溶氧浓度梯度实现同步硝化反硝化， 这样依靠宏观环境理论运行的水处 理工艺能耗高， 工艺复杂， 去除率偏低， 运行效果 不理想。 [0005]基于以上所面临的问题， 开发具有更高效率、 更低能耗的发酵抗生素制 药废水深 度脱氮工艺是发酵制药 行业面临的重大难题， 也是技 术升级的关键 。 发明内容 [0006]本发明的目的在于针对现有技术的不足， 提供一种能够在同一反应池中真正意义 上地实现同步短程硝化反硝化， 并且有助于减小曝气能耗以及解决碳源不足问题的制药废 水深度脱氮的方法。 [0007]本发明通过在好氧条件下培养SND(好氧 同步短程硝化反硝化)生物强化菌群， 并 将其接种于含有制药废水 的反应器中， 控制反应器溶解氧浓度和温度， 利用废水中的有机 碳源以实现氨 氮和硝态 氮的短程同步去除。 [0008]本发明通过同步短程硝化反硝化理论的提出及深入研究， 为污水的生物脱氮领域 提供新的方法， 使得氮素可以在低碳氮比制药废水碳源不足的条件下高效去除。 从根本上 解决制药废水脱氮处 理过程中出 水总氮不达标的难题， 同时也 为节约能耗 提供新思路。 [0009]本发明目的通过以下技 术方案实现： [0010]一种基于同步短程硝化反硝化工艺的制药废水深度脱氮方法， 包括如下步骤： [0011]1)分别挑取苍白杆菌、 嗜麦芽寡养单胞菌、 施氏假单胞菌、 弗氏柠檬酸杆菌、 脱氮说　明　书 1/4 页 3 CN 115448464 A 3