[发明专利]一种异养硝化-好氧反硝化菌及其培养方法和应用

说明书

本发明公开了一种异养硝化‑好氧反硝化菌，所述异养硝化‑好氧反硝化菌为假单胞菌XN2(Pseudomonas stutzeri XN2)，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏时间为2019年1月29日，保藏编号为GDMCC No：60531。该菌株具有耐高温和耐碱特性且在低C/N条件下具有很强的异养硝化‑好氧反硝化性能，同时具有耐受高浓度NO₃^‑‑N和NO₂^‑‑N的能力。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，尤其涉及一种异养硝化-好氧反硝化菌及其培养方法和应用。

背景技术

生物脱氮技术具有高效、低耗、安全稳定和脱氮彻底等众多优点，是目前最具发展前景的水体脱氮技术。传统的生物脱氮技术包括硝化和反硝化作用两个过程。硝化作用包括两步连续的氧化反应：NH₄⁺-N在氨氧化菌的作用下转化为NO₂^－-N；NO₂^－-N在亚硝酸盐氧化菌的作用下进一步转化为NO₃^－-N；反硝化过程是指NO₃^－-N被反硝化细菌转化成气体氮产物的过程。虽然传统生物脱氮工艺可有效的去除水体中的氮素，但目前存在以下不足：

(1)硝化过程产生酸，需加碱中和，使处理成本增加，易造成二次污染；(2)自养硝化菌系统抗冲击能力差，其生长在高浓度有机物下受到抑制；(3)硝化和反硝化对环境的要求不同，难以在时间和空间上统一，通常需要分开，使运行成本和基建面积增大；(4)自养硝化细菌在电子传递过程中需消耗大量能量、产能少、生长缓慢、世代时间长、在环境中对氧和营养物利用低，生物浓度难以处于较高水平，使废水处理水力停留时间长，造成运行费用增加；(5)其对高浓度含氮废水脱氮效果不理想，常需要对高浓度的含氮废水先进行稀释和吹脱，但该工艺处理时间长、费用高，同时反硝化作用也会因碳源不足而受到限制，处理过程很难保持连续高效稳定进行。

随着脱氮理论研究的不断深入，随之涌现出新型脱氮技术和新型脱氮微生物，目前已报道的新型脱氮技术有厌氧氨氧化、短程硝化反硝、同步硝化反硝化、异养硝化、好氧反硝化等。新型脱氮微生物异养硝化-好氧反硝化菌(heterotrophic nitrification-aerobic denitrification，HN-AD)可以同时进行硝化和反硝化作用，避免了传统工艺中好氧硝化和缺氧反硝化分离、投入大等缺点，在废水处理应用中具有成本低、无二次污染、生长快速、耐有机负荷、脱氮效率高等特点，具有广阔的研究价值和应用前景。