[发明专利]一种异养硝化好氧反硝化细菌及其培养方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于环境微生物领域，具体涉及一种高效的异养硝化好氧反硝化细菌及其培养方法和用途。 

背景技术

含氮废水是目前环境污染治理中的重大问题。生物脱氮是目前被公认为废水脱氮中最经济、最有效的方法之一。传统的氨氮废水处理是通过自养硝化菌的硝化作用与异养反硝化菌的反硝化作用的组合工艺使氨氮转化为氮气。 

该工艺冗长，由于硝化和反硝化的工艺条件不同，需分别在两个系统中完成，造成了两方面不足。首先是能耗大，氨氮硝化要耗氧，也就是要耗能供氧，前置反硝化系统需设置回流比较大的混合液内回流，这也增加了能耗。其次，反硝化反应要有碳源作为电子供体，若污水中碳源不足(C/N过低)，则需投加甲醇等有机碳，这不仅增加了运行费用，还增加了运行管理和后续处理的难度。因此废水处理工程投资大，运行成本高。而且硝化细菌通常是自养硝化菌，增殖缓慢，容易在废水生物处理系统中被淘汰，由此影响废水生物处理系统脱氮效果的稳定性。因此国内外学者一直在寻找高效低耗的脱氮工艺。 

近几十年来，从土壤、深海火山口、污泥、湖水等处分离得到了多种具有硝化活性的异养微生物，包括有细菌、放线菌和真菌等，被称为异养硝化菌。这是一类具有重要应用价值的微生物资源，它们可以利用很多基质，包括无机N和有机N：如铵、胺、酰胺、N一烷基羟胺、肟、氧肟酸及芳香硝基化合物等。由于许多异养硝化菌也具有好氧反硝化作用，在氧化过程中形成多种无机和有机N化合物，包括一些气态N产物如氧化亚氮等直接脱出水溶液系统，这为研究开发简捷的含氮废水处理新工艺提供了基础，而具有好氧反硝化作用的异养硝化菌就是简捷脱氮新工艺的关键菌株。 

异养硝化菌易于培养，增殖较快，底物利用范围广，在废水生物脱氮系统中可以稳定存在。因此采用异养硝化菌开发设计简捷的废水脱氮新工艺，可实现生物脱氮工艺的快速启动和稳定运行，提高脱氮效率，降低运行成本。有望克服传统处理工艺在处理效率与经济适用两方面的矛盾，实现废水高效经济的脱氮，为解决日益严重的含氮化合物对环境的污染问题作出贡献。 

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一株具有异养硝化和好氧反硝化活性的细菌，该细菌具有脱除水体中氮素的能力。 

本发明的另一个目的是提供一种培养条件，使该细菌能表现出更强的异养脱氮能力。 

本发明的另一个目的是提供一种培养条件，使该细菌能表现出自养脱氮能力。 

本发明的另一个目的是提供新的细菌在水体生物脱氮中的应用，单独使用该细菌便可有效脱除水体中的氮素。 

通过本发明可达到以上各目的。 

本发明可以通过以下方式得以实现： 

1.本发明中的菌株是一种具有脱氮生物活性的细菌，可以单株脱除水体中的氨氮，还可以通过好氧反硝化脱除水体中的亚硝酸氮和硝酸氮。该菌株既可以异养生长，又能自养生长；既能在有机碳源条件下脱氮，又能在无机碳源条件下脱氮。在脱氮过程中，没有检测到亚硝酸盐和硝酸盐的积累。更具体地，该菌株属于恶臭假单胞菌属的恶臭假单胞菌Pseudomonas putida DN1.2，保藏登记号为CCTCC NO.M207075，保藏地点：中国典型培养物保藏中心，保藏时间：2007年5月25日。 

2.本发明菌株的分离鉴定： 

(1)培养基： 

A.自养硝化培养基(g/L)：(NH₄)₂SO₄2，K₂HPO₄1，MgSO₄·7H₂O 0.5，FeSO₄·7H₂O 0.4，NaCl 2。装瓶后按质量百分比为0.5％的比例加入CaCO₃，最后用1％的NaOH溶液调pH到7.2，121℃灭菌20分钟。 

B.硅胶平板的制作：将Na₂SiO₃·9H₂O配成比重为1.10的溶液，并过滤澄清。将等体积的上述溶液缓慢倒入比重为1.09的盐酸中，不断搅拌，使其混合均匀。在溶液混合均匀的情况下倒平板。静置24小时，待其凝固。用缓慢流水冲洗2～3天，以便除去C1^-。加AgNO₃检测，直到无白色产生为止。用煮沸的蒸馏水冲洗3次灭菌。