[发明专利]一种耐高氨氮HN-AD的菌株分离方法

说明书

本发明公开了一种耐高氨氮HN‑AD的菌株分离方法，该方法包括：以垃圾渗滤液作为菌种，进行初始菌种富集；采用序批式运行方式进行异养硝化‑好氧反硝化(HN‑AD)功能菌的低、中、高三个氨氮浓度驯化；梯度稀释，得到耐高氨氮HN‑AD的菌株。本发明所述方法缩短了HN‑AD的菌株的驯化和分离周期，并且采用该方法得到的纯菌株醋酸钙‑不动杆菌TNJ‑1在处理高氨氮废水时，具有一体化程度高、工艺流程简洁、运行管理难度低等优点，且菌株生长繁殖快、耐受能力强，易于形成优势菌，可实现处理效果好，经济效益高的脱氮目标，有助于解决高氨氮废水生物脱氮的难题，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于环境微生物技术领域，具体涉及一种耐高氨氮HN-AD的菌株分离方法。

背景技术

垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度有机废水。而垃圾渗滤液是典型的高氨氮废水(氨氮浓度可高达数千mg/L)，因其成分复杂、污染物浓度高，引起的地表水、地下水、土壤污染等问题已受到全球关注。

目前，国内外处理垃圾渗滤液(高氨氮废水)的主要方法分为物化法、生物法、物化-生物联合法，对于污泥脱水液、厌氧消化液、焦化废液等可生化性差、氨氮浓度极高的废水，通常采用折点加氯、气提吹脱和离子交换等物化法进行处理；对于氨氮浓度在500-1500mg/L左右的废水，常采用物化-生物等多工艺联合进行处理，但物化法作为前端处理此类废水时普遍存在运行费用昂贵的缺点。传统生物脱氮技术易受游离氨影响，处理废水的氨氮浓度不宜超过300mg/L，虽然游离氨的控制技术已比较成熟，但脱氮过程中大量碱度的消耗及曝气等电耗同样导致处理成本高昂，所以目前利用传统微生物进行高氨氮废水的处理仍然存在瓶颈。

近年来，有研究者发现了特殊的HN-AD细菌，这类细菌具有同步硝化和反硝化的特性，在好氧条件下可在一个反应器中实现氨氮和总氮同步脱除，解决了硝化和反硝化过程的矛盾。通过对HN-AD菌属耐受高氨氮机制的解析，发现上述菌株具备高氨氮脱除的特性与其代谢通路和生存环境具有密切关系。一方面，HN-AD菌可实现氨氮、NO3--N、NO2--N三氮的同步脱除，不仅缩短了脱氮周期，而且降低了NO2--N积累对菌体产生的毒害作用；另一方面，HN-AD菌属于异养需氧型微生物，氧气和基质的供应不仅加速了细胞的增殖分化，使其快速将氨氮同化为细胞成分，而且使细胞保持了较高的脱氮酶活性，从酶活层面加速了高氨氮的脱除。

然而采用传统的分离方法所获得的HN-AD菌株通常对氨氮的耐受性能差，其氨氮浓度大都在500mg/L以下，不仅菌株的驯化和分离周期总体偏长，而且菌株在高浓度氨氮条件下无法保持高效稳定的脱氮性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高氨氮HN-AD的菌株分离方法，以克服现有分离技术存在的问题。本发明借助反应器快速进行耐高氨氮的HN-AD菌株驯化分离，缩短菌种分离周期，并使其在高氨氮条件下保证稳定的氨氮去除效果。

本发明的技术方案是：

种耐高氨氮HN-AD的菌株分离方法，有以下步骤：

1)取垃圾渗滤液作为菌种，富集，得到富集菌种；

2)菌种驯化

2.1低氨氮浓度驯化

富集菌种接入反应器的模拟废水中，设置初始氨氮浓度为100mg/L开始驯化，待反应器中的模拟废水的氨氮全部去除(氨氮浓度低于10mg/L)后(用纳氏试剂分光光度法检测反应器中的氨氮浓度，氨氮去除率≥95％时判断为全部去除)待中的氨氮低于10mg/L后，更换反应器中的模拟废水，提高模拟废水氨氮浓度至200mg/L，重复，至菌种氨氮耐受浓度为300mg/L，氨氮去除率≥90％，得到低氨氮浓度驯化的菌液；

2.2中氨氮浓度驯化