[发明专利]一株耐受镍离子毒性的无色杆菌及其应用

说明书

本发明涉及一株耐受镍离子毒性的无色杆菌(Achromobacter sp.)及其应用。本发明提供了一株具有镍离子耐受能力的无色杆菌(Achromobacter sp.)，其保藏号为CGMCC No.2964。当污水中镍离子浓度在0～10mg/L范围内，该菌株能够以硝酸盐氮为唯一氮源，在好氧条件下，对硝酸盐氮去除率可达100％，总氮的去除率也高达100％。本发明具有操作便捷，脱氮效率高等优点，对优化污水生物处理系统和减弱镍离子对污水脱氮系统的影响具有重要意义。

技术领域

本发明属于污水生物处理领域，具体涉及一种在好氧条件下能够耐受镍离子毒性且能够将水体中的硝酸盐氮同步脱除的无色杆菌及其在污水处理中的应用。

背景技术

随着我国城市化、工业化的加速，工业生产的不断发展，大量的工业废水产生，对人类生活和健康产生了极大的威胁。由于我国的工业废水处理能力尚不能跟上工业用水的规模，导致仍然有部分工业废水未经处理直接排入城镇污水管网。镍离子作为一种重要的工业材料，被广泛应用于化工、冶金、电镀、制革和涂料行业，这些行业会产生大量的含镍废水，这些废水也不可避免的进入城镇污水处理厂。研究表明，0.5mg/L Ni(II)会对微生物的生长、胞外聚合物生成以及其他的分解代谢过程产生负面影响。

近年来，好氧反硝化作用(即在有氧条件下将硝酸盐氮还原为含氮气体的过程)的发现为单一好氧反应器中实现同步硝化反硝化的提供了理论基础。自从第一株好氧反硝化菌T.pantotropha被成功分离后，近年来更多的高效好氧反硝化菌株得到分离，并被应用于实际污水处理系统中。好氧反硝化作用作为一种新型生物脱氮技术，因其工艺简单、脱氮效果好、不需补加酸碱等优势近年来得到了快速发展。

镍(Ni)是一种常见重金属，为地壳的重要组成成分之一，约占其总重的2％。镍在水体中通常以Ni(II)存在的，偶尔会以Ni(III)存在，而且Ni(III)在细胞内(厌氧情况下)可被转化为Ni(II)。Ni(II)是某些微生物细胞生长代谢所必需的离子，存在于水解酶的激活剂(如辅酶F₄₃₀)之中。痕量的Ni(II)可促进微生物的生长，但Ni(II)也具有较强的急性生物毒性，当其超过一定的浓度会对微生物产生毒害作用。

针对含镍废水进入生活污水，Ni(II)和硝酸盐氮共存的问题，如何有效地避免镍离子对硝酸盐氮去除的影响成为人们关注的焦点，因此，发掘具有耐受镍离子毒性的好氧反硝化细菌，并将其应用于污水处理中，将会有效削减镍离子对污水生物脱氮过程的潜在风险，为保障城镇污水处理系统的正常运行具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐受镍离子毒性的高效好氧脱氮菌株，通过该菌株强化污水处理系统的生物脱氮效果，以削减高浓度镍离子的存在对污水处理生物脱氮过程的影响。

本发明所提供的无色杆菌(Achromobacter sp.)是一株具有在单一好氧环境中实现硝酸盐氮去除能力的好氧反硝化细菌。

本发明通过下述技术方案予以实现：

本发明提供的具有镍离子耐受能力的无色杆菌(Achromobacter sp.)，其保藏号为CGMCC No.2964。

如上所述的无色杆菌(Achromobacter sp.)，其特征在于：在不同镍离子浓度水平条件下，菌株Achromobacter sp.依然能够保持完整的细胞结构，细胞膜不被破坏。

如以上所述的无色杆菌(Achromobacter sp.)，其特征在于：该菌株能够在高浓度镍离子条件下以硝酸盐氮为氮源，以有机物为碳源进行好氧反硝化作用，从而将硝酸盐氮去除。

如以上所述的无色杆菌(Achromobacter sp.)在污水处理中的应用，其特征在于：在含镍污水中加入无色杆菌无色杆菌(Achromobacter sp.)，并且添加适量的碳源进行曝气，即可实现污水中硝酸盐氮的去除。