一株耐冷草假单胞菌及其在污水处理中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株耐冷草假单胞菌及其在污水处理中的应用，涉及环境微生物及污水处理技术领域。耐冷草假单胞菌（

【技术实现步骤摘要】
一株耐冷草假单胞菌及其在污水处理中的应用
本专利技术涉及环境微生物及污水处理

技术介绍
生物处理是污水处理最常用也是最经济有效的一种技术手段，其能够实现污染物达标排放的关键在于生物处理构筑物中存在足量且具有高效污染物分解能力的微生物。生物处理技术在寒冷地区冬季低温时存在处理效果差、出水难以达标排放的问题。污水处理厂一般采取降低污泥负荷、提高污泥浓度来确保出水水质，但同时会增加运行费用。Sudarno（Effectofvaryingsalinity,temperature,ammoniaandnitrousacidconcentrationsonnitrificationofsalinewastewaterinfixed-bedreactors.BioresourTechnol,2011,102(10):5665-5673）和Kroupova（Nitriteinfluenceonfish:areview.VeterinárníMedicína,2005,50(11):461-471）研究发现：低温时污水处理效果差的根本原因在于构筑物中低温微生物的数量和活性远远不够，这会强烈抑制微生物的硝化和反硝化能力，最终导致冬季有机物的降解效率和生物脱氮处理效果下降。为了从根本上解决这一问题，应该从生物强化的角度提高污水处理构筑物中的耐冷微生物即耐冷菌的数量和活性，因此分离筛选出耐冷菌并应用于寒冷地区生活污水的处理这一研究工作非常重要。污水处理耐冷菌的筛选及应用研究能够提高污水处理效率，但直接投加到污水处理系统中，存在菌体流失、与土著菌竞争劣势、难以长效运行等问题。为了解决这一问题，人们尝试采用微生物固定化的形式提高耐冷菌的低温生物强化效果。目前国内外一些学者开展了固定化微生物应用于污水处理的研究工作，取得了一定进展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一株耐冷草假单胞菌及其在污水处理中的应用，该耐冷草假单胞菌能够在低温条件下提高污水生物处理效率，对污水中NH3-N、NO3--N和COD均有有效去除效果，用丰富污水生物处理构筑物中耐冷微生物的数量和活性，来提高出水达标率的方法操作简单、成本低廉、经济环保，可以单独使用或者固定化后应用于废水处理中，应用广泛。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一株耐冷草假单胞菌NL-4分离自河北省张家口市崇礼污水处理厂SBR反应池活性污泥，经鉴定为草假单胞菌（Pseudomonaspoae），已于2016年12月15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（简称CGMCC，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号），保藏号为CGMCCNo.13450。本专利技术还提供了耐冷草假单胞菌NL-4在污水处理中的应用。污水处理为污水除氨氮、硝态氮和COD。污水处理的温度为5-25℃，在低温条件下去除效果更为明显。本专利技术还提供了用聚乙烯醇和海藻酸钠包埋一株耐冷草假单胞菌NL-4得到的固定化载体和固定化载体在污水处理中的应用。污水处理为污水除氨氮、硝态氮和COD。污水处理的温度为5-25℃，较之游离菌，去除效率更高。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：（1）耐冷草假单胞菌NL-4在低温条件下有较好的脱氮效果，培养24h后，对污水中TN、NH3-N和NO3--N去除率分别是63.16、68.05和98.94%；培养24h后，对污水中COD去除率是68.64%，提高低温条件下污水生物处理效率，用丰富污水生物处理构筑物中耐冷微生物的数量和活性，来提高出水达标率的方法操作简单、成本低廉、经济环保，可以单独使用或者固定化后应用于废水处理中，应用广泛。（2）与游离菌相比，采用PVA-SA包埋固定化方法固定化耐冷草假单胞菌NL-4后，在低温时对污水中TN、NH3-N、NO3--N和COD的去除效率比游离菌分别提高了8.42%、14.49%、0.6%和5.75%。（3）综合分析污水降解性能和固定化SEM图，采用PVA-SA包埋方式制备的耐冷草假单胞菌NL-4固定化载体可以有效的保证微生物量和菌体活性，在发挥降解效率的同时能够稳定的存在。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明；图1是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4的细胞形貌扫描电镜（SEM）图（Bar=10µm）；图2是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4的5和10℃生长曲线图；图3是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4游离菌和固定化后对污水中总氮的去除效果图；图4是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4游离菌和固定化后对污水中硝态氮的去除效果图；图5是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4游离菌和固定化后对污水中氨氮的去除效果图；图6是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4游离菌和固定化后对污水中COD的去除效果图；图7是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4游离菌在5℃和10℃下对污水中COD的去除效果对比图；图8是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4游离菌在5℃和10℃下对污水中总氮的去除效果对比图；图9是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4游离菌在5℃和10℃下对污水中氨氮的去除效果对比图；图10是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4游离菌在5℃和10℃下对污水中硝态氮的去除效果对比图；图11是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4固定化颗粒在处理污水前的内部形貌扫描电镜（SEM）图（Bar=10µm）；图12是本专利技术实施例1中耐冷菌NL-4固定化颗粒在处理污水后的内部形貌扫描电镜（SEM）图（Bar=10µm）。具体实施方式以下的实施例便于更好地理解本专利技术，但并不限定本专利技术。实施例11试验材料与方法1.1菌源河北省张家口市崇礼污水处理厂SBR反应池活性污泥。1.2富集与分离培养基耐冷菌培养基：CH3COONa，3.0g；KNO3，1.0g；K2HPO4，0.1g；KH2PO4，0.1g；NH4Cl，0.2g；MgSO4·7H2O，0.6g；CaCl2·2H2O，0.07g；微量元素溶液，2ml；蒸馏水1L。微量元素：FeCl3·6H2O，1.5g；CuSO4·5H2O，0.03g；MnCl2·4H2O，0.12g；ZnSO4·7H2O，0.12g；Na2MoO4·2H2O，0.06g；H3BO3，0.15g；KI，0.03g；CoCl2·6H2O，0.15g；蒸馏水，1L。培养基在高压锅中121℃灭菌30min后使用，调至pH=7.0～7.2，操作均为无菌操作。固体培养基在液体培养基的基础上添加2%（W/V）的琼脂粉。1.3耐冷菌的筛选分别取10mL的污泥和底泥加90mL无菌水，放入带有玻璃珠的三角瓶里，振荡约30min。取上清液10mL，分别加入到90ml三种不同液体培养基中，在10℃和150r·min-1下振荡培养7d，然后再分别取10mL培养基加入到90mL新的已灭菌的液体培养基中，同样条件下继续培养7d，如此进行4轮富集。最终取0.1mL最后一次的培养液，涂布法接种于对应的固体培养基上，10℃下恒温培养。当出现菌落时，挑取单个菌落，重新接种于液体培养基，10℃下摇床培养，24h后再涂布接种于固体培养基里。如此反复纯化，直至分离出单菌株。经过多次反复分离纯化共筛选出可在10℃下生长的耐冷菌共22株。将其挑入斜面，在4℃冰箱中保存。1.4耐冷菌的鉴定首先，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株耐冷草假单胞菌，其特征在于：所述耐冷草假单胞菌（

【技术特征摘要】
1.一株耐冷草假单胞菌，其特征在于：所述耐冷草假单胞菌（Pseudomonaspoae）命名为NL-4，保藏号为CGMCCNo.13450。2.如权利要求１所述的一株耐冷草假单胞菌在污水处理中的应用。3.根据权利要求2所述的一株耐冷草假单胞菌在污水处理中的应用，其特征在于，污水处理为污水除氨氮、硝态氮和COD。4.根据权利要求2所述的一株耐冷草假单胞菌在污水处理中的应用，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋漫利，梁致齐，刘春敬，谢建治，李荣榛，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：河北,13