[发明专利]柠檬酸杆菌在去除染料废水中的应用

说明书

本发明公开了柠檬酸杆菌(Citrobacter sp.)JPG1在去除溴甲酚紫和酸性金黄G中的应用，属于微生物技术领域，本发明所述的柠檬酸杆菌JPG1，于2016年12月22日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC NO.13480，该菌株在好氧条件对溴甲酚紫、厌氧条件对酸性金黄G有良好去除能力。当其浓度为200mg/L，菌液初始接种量为10％，对溴甲酚紫和酸性金黄G在36h时分别达到73.64％和87.51％的去除率。柠檬酸杆菌JPG1是一种高效染料去除菌，可直接应用于含有溴甲酚紫和酸性金黄G的染料废水的生物处理，且在厌氧和好氧处理方面具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，特别是涉及一种柠檬酸杆菌在去除 染料废水中的应用。

背景技术

染料是指能使其他物质获得鲜明而牢固色泽的一类有机化合物， 在纺织印染过程中产生的废水因其中有一半染料未被利用而造成水 环境污染。未处理的染料废水排放到水中可导致富营养化和水生环境 中对光的吸收和反射的干扰，以及对水生生物及人体的致畸，致癌和 致突变。

目前，国内外处理染料废水的方法有化学法，物理法和生物法。 化学法一般分为氧化法和电解法，产生的泥渣难处理，易二次污染； 物理法分为离子交换法和高压脉冲电解，处理成本高；生物处理方法 是利用生物主要是微生物的代谢活性处理环境中的有机污染物,由于 投资成本低、占地面积小且不需要特殊设备而倍受青睐。染料废水的 生物去除过程中，去除和吸附被认为是微生物去除污染物的两种主要 方式，一般是细胞酶对染料进行去除，包括对偶氮染料酶(针对偶氮 染料)；胞外过氧化物酶；链霉菌过氧化物酶；漆酶(针对真菌)等。 细胞外聚合物已被证明在生物吸附过程中起重要作用。生物法中的细 菌在处理染料废水时，能够去除各种类型的染料，但它们的有效性取 决于它们的相容性和活性，不同结构是诱导不同细菌去除率的主要原 因。结构简单的染料适合在好氧环境中进行去除，利用废水中的有机 污染物获得能源并将其转化为无机物。具有复杂结构的染料只能在厌 氧环境下进行去除，这些化合物通常在其结构中含有一个或多个吸电 子基团，导致常规需氧生物处理过程中的低生物去除性，通过新陈代 谢作用将废水中的有机污染物转化为小分子，再通过好氧对产生的中 间产物进行矿化作用，最终生成CO₂和H₂O。

溴甲酚紫属于酸性染料，可作为酸碱指示剂，颜色变化由浅黄色 至紫红色。溴甲酚紫可与白蛋白结合形成绿色复合物，溴甲酚紫与白 蛋白浓度成正比例，与同样处理的白蛋白标准比较，可求得血清中白 蛋白含量。但是，溴甲酚紫在使用过程中产生的废液或者废水直接排 放会对环境造成污染，因此这些废水在排放之前有必要对其中的溴甲 酚紫进行处理。

酸性金黄G又名皂黄、酸性间胺黄等，是典型的酸性偶氮染料， 色光良好，并具有一定的牢度。一般用于肥皂的着色以及蚕丝、羊毛、 纸张、皮革等的染色，属中等毒类。处理含酸性金黄G废水，难度在 于化学需氧量高，色度高，生化性差。其化学性质较稳定，废水成分 复杂，因此该废水是公认的难治理的有机废水。目前国内暂无对酸性 金黄G及溴甲酚紫脱色的专利报道。

柠檬酸杆菌(Citrobacter sp.JPG1)为革兰氏阴性菌、兼性厌 氧菌。菌落大小约为3mm，呈圆形，乳白色，表面凸起湿润，边缘 整齐。呈短杆状，表面略显粗糙，有鞭毛，在厌氧及好氧条件均能良 好生长。目前对现有的柠檬酸杆菌(Citrobacter sp.)的研究主要集中在其还原硫酸盐的能力或对有机污染物的去除能力，例如专利CN 2008100266813公布了一株法氏柠檬酸杆菌Citrobacter farmeri SC01在好氧条件下完全去除苯酚、邻甲酚、间甲酚和1-萘酚，专利 CN 2011101004294公布了一株能在厌氧条件下还原硫酸盐的柠檬酸 杆菌。而目前还未见柠檬酸杆菌用于染料脱色的专利报道。

发明内容