一種反硝化除磷菌株的篩選培育方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種反硝化除磷菌株的篩選培育方法及其應(yīng)用，該菌株為兼性菌，在厭氧條件和好氧條件下皆可以使用，所選菌株在pH6.5~9.5，溫度10~60℃條件下生長，該菌株適應(yīng)耐堿能力強，能在強堿條件下發(fā)揮反硝化除磷作用；生長溫度范圍廣，最適溫度為25~35℃之間。在實際應(yīng)用中，短時間內(nèi)能夠復(fù)蘇。本發(fā)明的反硝化除磷菌株具有高效脫氮除磷效率，能夠應(yīng)用于各種富營養(yǎng)化水體。將本發(fā)明的反硝化除磷菌聯(lián)合水生態(tài)物濾裝置在富營養(yǎng)化水體中進行了3個月的掛膜及處理效果試驗，結(jié)果表明，對污水中的CODcr、BOD5、氨氮、TP和TN的去除率分別為70%、78%、84%、74%和82%。
【專利說明】一種反硝化除磷菌株的篩選培育方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物工程、環(huán)境工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種反硝化除磷菌株的篩選培育方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國的水體污染狀況日益嚴重，尤其以水體的富營養(yǎng)化問題最為突出，主要表現(xiàn)在氮、磷的含量超過水體環(huán)境容量，進而引起水華，造成水體水質(zhì)惡化。隨著“水體富營養(yǎng)化”問題的日漸突出，污水排放的標準也日趨嚴格，如何經(jīng)濟、高效的去除氮磷污染成為了水體污染防治領(lǐng)域的研究熱點。雖然采用物理、化學(xué)及彼此相互結(jié)合的方法均能得到較好的除磷效果，但電解、吸附等物理方法，常由于其成本較高、技術(shù)復(fù)雜而無法大規(guī)模應(yīng)用；化學(xué)法則會引起二次污染，而且生成的污泥量較大，運行費用較高。生物脫氮除磷工藝因其經(jīng)濟、環(huán)保等優(yōu)點廣泛應(yīng)用到地表水、生活污水和工業(yè)廢水等領(lǐng)域。
[0003]反硝化除磷菌是生物脫氮除磷中常用的菌株，是一種兼性脫氮菌，它能夠在厭氧過程中釋放磷，在缺氧條件下，利用硝酸鹽為電子受體，在完成過量吸磷的同時，將硝酸氮還原成氮氣，從而使生物除磷與脫氮有機地合二為一。NICH0LLS等發(fā)現(xiàn)在除磷菌中，假單胞菌屬、氣單胞菌屬和不動桿菌屬中的一些細菌能夠在生物脫氮系統(tǒng)的缺氧區(qū)完成反硝化反應(yīng)。周康群等研究發(fā) 現(xiàn)在反硝化聚磷一體化系統(tǒng)中假單胞菌屬、副球菌屬及腸桿菌科在缺氧條件都有不同程度聚磷作用。而且假單胞菌屬的聚磷作用最強，利用硝酸鹽較為徹底，腸桿菌科聚磷作用次之，副球菌聚磷作用最弱，腸桿菌科和副球菌聚磷過程中硝酸鹽利用不完全。馬放等人在“一種反硝化聚磷菌蠟樣芽孢桿菌H-hrbOl及篩選方法和應(yīng)用”專利中篩選到一株蠟樣芽孢桿菌H-hrbOl其生長溫度為10-45°C，不適合于高溫污染水中的反硝化除磷。
[0004]因此，如何篩選出溫度耐受范圍廣、耐堿、集脫氮和除磷于一體的反硝化菌株成為解決水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是從自然界篩選出具有高效反硝化除磷效能的菌株，為污水生物脫氮除磷工藝的生物強化提供高效的菌制劑，對氮、磷等污染物進行生物修復(fù)處理。
[0006]發(fā)明的另外一個目的是將反硝化除磷菌與水生態(tài)物濾裝置聯(lián)合使用，有效修復(fù)富營養(yǎng)化水體，營造優(yōu)美水環(huán)境。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種反硝化除磷菌株，所選菌株為兼性菌，在厭氧條件和好氧條件下皆可以使用。
[0008]作為本發(fā)明的進一步方案，所選菌株在pH為6.5^9.5，溫度為1(T60°C條件下生長，優(yōu)選的PH為6.Tl.3，溫度為25~35。。。
[0009]作為本發(fā)明的進一步方案，所選菌株在3d內(nèi)能夠復(fù)蘇。
[0010]一種反硝化除磷菌株的篩選培育方法，包括以下步驟:(1)樣品米集
用無菌瓶從印染廢水的曝氣池中采集的活性污泥和廢水，即反硝化除磷菌種的來源；
(2)反硝化除磷菌的分離和純化
采用稀釋平板涂布法和平板劃線法進行分離純化，將分離純化出的菌種接種到斜面培養(yǎng)基上保存?zhèn)溆?；其中，分離純化所用器皿和水都經(jīng)高壓滅菌處理；
(3)反硝化除磷菌的馴化
將分離出的菌種接種至預(yù)先配置好的高濃度氮磷的廢水，振蕩培養(yǎng)，使菌種大量繁殖，同時淘汰不適應(yīng)氮磷環(huán)境的微生物，逐步提高氮磷濃度，以馴化出對氮磷的降解力和耐受力強的高效菌； (4)反硝化除磷菌的復(fù)篩
制備各濃度梯度含氮磷平板培養(yǎng)基，將馴化出的菌株在平板培養(yǎng)基上劃線分離，選取自高氮磷濃度平板上長出的菌落，即為氮磷高效降解菌；將該高效菌株接種至斜面培養(yǎng)基并存于生物安全柜中儲存?zhèn)溆谩?br> [0011]作為本發(fā)明的進一步方案，步驟(2)中，所述反硝化除磷菌的分離和純化，具體包括以下步驟:
1)首先將水樣混合均勻，移入盛有無菌水的三角瓶中，振蕩混勻，按比例稀釋得到系列濃度稀釋溶液；
2)將稀釋溶液分別涂布于氮磷平板上，25-35°C恒溫培養(yǎng)22-26小時；
3)選取各平板中氮磷高濃度區(qū)的稀少菌落接種到更高氮磷濃度的平板上連續(xù)劃線分離，直到得到菌落特征一致的菌落為止。
[0012]作為本發(fā)明的進一步方案，所述氮磷平板培養(yǎng)基包括:琥珀酸鈉4.72g/L，NaNO20.05g/L，KH2PO4 0.09g/L, MgSO4.7Η20 1.00g/L，氮磷平板培養(yǎng)基的 pH 值為 7.2，培養(yǎng)基在 I X IO5Pa 滅菌 20 min。
[0013]作為本發(fā)明的進一步方案，所述斜面培養(yǎng)基包括:蛋白胨10g/L，牛肉膏5g/L，NaCl 5g/L，斜面培養(yǎng)基的pH值為7.0，培養(yǎng)基在IXlO5Pa滅菌20 min。
[0014]作為本發(fā)明的進一步方案，本發(fā)明在大規(guī)模生產(chǎn)時還可以采用分批補料技術(shù)來進行發(fā)酵，以提高發(fā)酵的效率。
[0015]本發(fā)明將反硝化除磷菌聯(lián)合水生態(tài)物濾裝置投入實際污水中，考察反硝化除磷菌種在水生態(tài)物濾裝置上的掛膜性能及對各項污染物的去除率。
[0016]與以往技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明篩選出的反硝化除磷菌集脫氮和除磷為一體，解決了脫氮除磷技術(shù)不同步的矛盾，可適用于溶解氧較低、C/N比例失調(diào)或碳源不足的水環(huán)境中。在菌種的大規(guī)模生產(chǎn)采用分批補料發(fā)酵技術(shù)，易于自動控制，減少了染菌的概率。且株適應(yīng)耐堿能力強，能在強堿(pH
9.5)條件下發(fā)揮反硝化除磷作用；生長溫度范圍廣(1(T60°C)，最適溫度為25~35°C之間，而極端溫度條件(10°c或60°C)對其活性影響不大。此外，本發(fā)明能夠在各種富營養(yǎng)化水體中應(yīng)用，且在3d內(nèi)復(fù)蘇，可高效的降低水體中的氮磷含量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明在使用過程中的掛摸情況一；圖2為本發(fā)明在使用過程中的掛摸情況二；
圖3為本發(fā)明在使用過程中的掛摸情況三；
圖4為本發(fā)明在使用過程中的掛摸情況四。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0019]實施例1
一種反硝化除磷菌株的篩選培育方法，包括以下步驟:
(1)樣品米集
用無菌瓶從印染廢水的曝氣池中采集的活性污泥和廢水，即反硝化除磷菌種的來源；
(2)反硝化除磷菌的分離和純化
采用稀釋平板涂布法和平板劃線法進行分離純化，即，首先將水樣混合均勻，移入盛有無菌水的三角瓶中，振蕩混勻，按比例稀釋得到系列濃度稀釋溶液；然后將稀釋溶液分別涂布于氮磷平板上，30°C恒溫培養(yǎng)24小時；最后選取各平板中氮磷高濃度區(qū)的稀少菌落接種到更高氮磷濃度的平板上連續(xù)劃線分離，直到得到菌落特征一致的菌落為止，將分離純化出的菌種接種到斜面培養(yǎng)基上保存?zhèn)溆?；其中，分離純化所用器皿和水都經(jīng)高壓滅菌處理；
(3)反硝化除磷菌的馴化
將分離出的菌種接種至預(yù)先配置好的高濃度氮磷的廢水，振蕩培養(yǎng)，使菌種大量繁殖，同時淘汰不適應(yīng)氮磷環(huán)境的微生物，逐步提高氮磷濃度，以馴化出對氮磷的降解力和耐受力強的高效菌；
(4)反硝化除磷菌的復(fù)篩
制備各濃度梯度含氮磷平板培養(yǎng)基，將馴化出的菌株在平板培養(yǎng)基上劃線分離，選取自高氮磷濃度平板上長出的菌落，即為氮磷高效降解菌；將該高效菌株接種至斜面培養(yǎng)基并存于生物安全柜中儲存?zhèn)溆谩?br> [0020]其中，選用的氮磷平板培養(yǎng)基配置如下:
琥珀酸鈉 4.72g/L，NaNO2 0.05g/L, KH2PO4 0.09g/L, MgSO4.7H20 1.00g/L，氮磷平板培養(yǎng)基的pH值為7.2，培養(yǎng)基在I X IO5Pa滅菌20 min。
[0021]所選用的斜面培養(yǎng)基配置如下:
蛋白胨10g/L，牛肉膏5g/L，NaCl 5g/L，斜面培養(yǎng)基的pH值為7.0，培養(yǎng)基在I X IO5Pa滅菌20 min。
[0022] 實施例2
本發(fā)明篩選培育出的反硝化除磷菌聯(lián)合水生態(tài)物濾裝置的使用:
如圖1-4所示，在某河黑臭段進行了 3個月的掛膜及對河水黑臭段進行處理效果的試驗。河道試驗工程段長500m，均寬8m，深1.5m，水質(zhì)為劣V類水，試驗時，在河道中均勻投放500m2的水生態(tài)物濾裝置，投放反硝化除磷菌劑10支，8天后完成微生物的掛膜，3個月后，試驗段水質(zhì)明顯提升，試驗段修復(fù)前后水質(zhì)監(jiān)測見表1。
[0023]表1試驗段修復(fù)前后水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種反硝化除磷菌株，其特征是，所選菌株為兼性菌，在厭氧條件和好氧條件下皆可以使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反硝化除磷菌株，其特征是，所選菌株在pH為6.5~9.5，溫度為10~60°C條件下生長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反硝化除磷菌株，其特征是，所選菌株在PH為6.7~l.3，溫度為25~35°C條件下生長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反硝化除磷菌株，其特征是，所選菌株在3d內(nèi)能夠復(fù)蘇。
5.一種如權(quán)利要求1-4任一項所述的反硝化除磷菌株的篩選培育方法，其特征是，包括以下步驟: (1)樣品米集 用無菌瓶從印染廢水的曝氣池中采集的活性污泥和廢水，即反硝化除磷菌種的來源； (2)反硝化除磷菌的分離和純化 采用稀釋平板涂布法和平板劃線法進行分離純化，將分離純化出的菌種接種到斜面培養(yǎng)基上保存?zhèn)溆茫黄渲?，分離純化所用器皿和水都經(jīng)高壓滅菌處理； (3)反硝化除磷菌的馴化 將分離出的菌種接種至預(yù)先配置好的高濃度氮磷的廢水，振蕩培養(yǎng)，使菌種大量繁殖，同時淘汰不適應(yīng)氮磷環(huán)境的微生物，逐步提高氮磷濃度，以馴化出對氮磷的降解力和耐受力強的高效菌； (4)反硝化除磷菌的復(fù)篩 制備各濃度梯度含氮磷平板培養(yǎng)基，將馴化出的菌株在平板培養(yǎng)基上劃線分離，選取自高氮磷濃度平板上長出的菌落，即為氮磷高效降解菌；將該高效菌株接種至斜面培養(yǎng)基并存于生物安全柜中儲存?zhèn)溆谩?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種反硝化除磷菌株的篩選培育方法，其特征是，步驟(2)中，所述反硝化除磷菌的分離和純化，具體包括以下步驟: 1)首先將水樣混合均勻，移入盛有無菌水的三角瓶中，振蕩混勻，按比例稀釋得到系列濃度稀釋溶液； 2)將稀釋溶液分別涂布于氮磷平板上，25-35°C恒溫培養(yǎng)22-26小時； 3)選取各平板中氮磷高濃度區(qū)的稀少菌落接種到更高氮磷濃度的平板上連續(xù)劃線分離，直到得到菌落特征一致的菌落為止。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種反硝化除磷菌株的篩選培育方法，其特征是，所述氮磷平板培養(yǎng)基包括:琥珀酸鈉 4.72g/L，NaNO2 0.05g/L, KH2PO4 0.09g/L, MgSO4.7H201.0Og/L,氮磷平板培養(yǎng)基的pH值為7.2，培養(yǎng)基在I X IO5Pa滅菌20 min。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種反硝化除磷菌株的篩選培育方法，其特征是，所述斜面培養(yǎng)基包括:蛋白胨10g/L，牛肉膏5g/L，NaCl 5g/L，斜面培養(yǎng)基的pH值為7.0，培養(yǎng)基在I X IO5Pa 滅菌 20 min。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種反硝化除磷菌株的篩選培育方法，其特征是，在大規(guī)模生產(chǎn)時還可以采用分批補料技術(shù)進行發(fā)酵。
10.一種如權(quán)利要求1-9任一項所述的反硝化除磷菌株的應(yīng)用，其特征是，將反硝化除磷菌株聯(lián)合水生態(tài)物濾裝置在富營養(yǎng)化水體中的應(yīng)用。
【文檔編號】C12N1/20GK103966129SQ201410179439
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】姚峣, 李放, 張建, 鐘迎娟, 王薇 申請人:深圳市格瑞斯特環(huán)保技術(shù)有限公司