一株好氧反硝化菌HY3‑2及其在污水脱氮中的应用，属于环境微生物及水处理生物脱氮领域，该菌株于2018年9月保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号为：CGMCC No.16449；本发明专利技术菌株是从好氧颗粒污泥系统中筛选所得，本发明专利技术提供的菌株可以有效的去除污水中的氨态氮、硝态氮和亚硝态氮，由于生物脱氮法高效、成本低，在污水脱氮方面具有极大的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
一株好氧反硝化菌HY3-2及其在污水脱氮中的应用
本专利技术涉及环境微生物及水处理生物脱氮领域，具体涉及一株用于污水处理的好氧反硝化细菌菌株，同时提供这种菌株的脱氮效能。
技术介绍
我国地表水当中氨氮污染是普遍存在的，水体中氮化物形式有蛋白氮、氨氮、有机氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，故高效、快速去除水中氮素是当今水污染防治领域的一个重要课题。传统生物脱氮技术的理论基础是微生物的硝化作用和反硝化作用，但传统生物脱氮技术存在诸多缺陷，使得脱氮过程的不连续性和效率低下。近年来的国内外研究表明，一些微生物在不同的溶氧条件下，也能表现出一定的反硝化能力，已发现能够进行异养硝化并且在有氧条件下具有明显的反硝化其硝化产物的能力的细菌的存在。由于它们具有较高的生长速率和使用有机底物作为反硝化能源的能力，所以这些(1)程序简单化，其中在单个反应器中可实现同时的硝化和反硝化；(2)更少的适应问题；(3)由于硝化产物可直接作为反硝化反应物而加速硝化和反硝化；(4)需要较少的缓冲区，因为反硝化过程中产生的碱度可以部分补偿硝化造成的酸化；(5)异养硝化作用的底物和产物的多样性促进了与各种细菌菌株的混合培养，并扩大了应用范围。到目前为止，菌种发现种类较为单一，且研究多集中在降解基因和降解机理方面，实际应用研究有限。因此，从自然界筛选出对具有高效好氧反硝化效能的菌株，深入研究该菌的生长特性、反硝化特性及其污水脱氮中的应用，对提高污水的脱氮处理效率和经济性有着重要的理论价值和实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种好氧反硝化菌(Klebsiellaquasipneumoniaesubsp.quasipneumoniae)HY3-2。该菌株能够在好氧条件下有效降解水体中的硝态氮、亚硝态氮及氨态氮，为污水生物脱氮工艺的生物强化提供高效的菌制剂。本专利技术的目的之二在于提供该菌株HY3-2在污水脱氮中的应用效能。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一株好氧反硝化细菌(Klebsiellaquasipneumoniaesubsp.quasipneumoniae)HY3-2，经16SrDNA鉴定为Klebsiellaquasipneumoniaesubsp.quasipneumoniae，属于克雷伯氏菌属，已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号、邮编100101)，保藏日期为2018年9月10日，保藏编号为CGMCCNo.16449。本专利技术所提供的好氧反硝化细菌HY3-2，其生物学特征在于经鉴定为革兰氏阴性杆菌，乳白色，圆形规则，表面光滑湿润，易挑起，菌体为杆状，长度为1.0～1.9um，宽度为0.7～1.0um。异养生长，最佳碳源柠檬酸钠，最佳C/N25，最适宜pH值为7.0～8.0，最适温度30℃。本专利技术提供一种筛选好氧反硝化菌的方法。本专利技术的菌种筛选采用多种筛选方法相结合，首先通过LB培养基来富集好氧反硝化菌，然后再通过在培养基中添加pH指示剂来快速有效地筛选好氧反硝化菌。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案的步骤依次是取样，LB富集培养，初筛，复筛，最后得到在好氧条件下，能同时降解污水中的硝态氮、亚硝态氮及氨态氮，反硝化能力较高的菌株。取SBR反应器的好氧颗粒污泥，首先进行LB培养基的富集培养，采用遇格利斯试剂初步筛选出好氧反硝化菌；然后根据反硝化菌产碱的性能，通过在培养基中添加溴百里酚蓝指示剂的方法，来有效地筛选好氧反硝化菌；再经异养硝化富集后，用模拟好污水复筛高效反硝化能力的好氧反硝化菌。本专利技术提供了菌株鉴定的方法。本专利技术的菌株鉴定方法主要是通过16SrDNA鉴定的方法，利用通用引物扩增出进化过程中保守的16SrDNA片段进行测序，然后与基因文库中的数据进行比对，根据菌株同源性比例确定菌株的属性，最后再根据系统进化树进行确认。本专利技术的好氧反硝化菌应用于降解污染的水体中的硝态氮、亚硝态氮和氨态氮。具体为对菌体进行扩大培养后，接种于含硝态氮、亚硝态氮和氨态氮污染的水体。本专利技术由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本专利技术提供的菌株可以有效的去除污水中的硝态氮、亚硝态氮和氨态氮,将好氧反硝化菌扩大培养后按体积2％的比例投入含硝态氮的水体中。将好氧反硝化菌扩大培养后按体积2％的比例投入含亚硝态氮的水体中，等，硝态氮去除率为98.36％，和亚硝态氮去除率为86.49％，氨态氮去除率为63.57％，20℃时氨氮也能得以较好去除，这对开发脱氮微生物制剂或污水处理剂具有广阔的应用前景。生物材料保藏信息生物材料名称：HY3-2(Klebsiellaquasipneumoniaesubsp.quasipneumoniae)；保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏日期：2018年9月10日；保藏编号：CGMCCNo.16449。附图说明图1为HY3-2菌株的电镜扫描照片。图2为本专利技术菌株16SrDNA的系统发育树。图3为好氧反硝化菌的异养硝化生长和脱氮效率。图4为好氧反硝化菌的好氧反硝化生长和脱氮效率。图5为好氧反硝化菌的亚硝态氮利用特性。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图1至附图5与实施例对本专利技术作进一步详细描述：实施例1好氧反硝化细菌的筛选具体步骤如下：1、驯化与富集：实验污泥取自SBR反应器中的好氧颗粒污泥，取充分混合的新鲜好氧颗粒污泥10mL接种于100mLLB培养基的250mL锥形瓶中，放于摇床上30℃,150rpm，培养48h并每24h取样测NO3--N浓度。取10mL富集培养液转接于新鲜的LB液体培养基中，转接5次，共富集10天结果见下表1。时间/d12345678910硝氮/(mg/L)13.87199.694.560.950.950.470.350.210每间隔12h用二苯胺试剂和格利斯试剂分别定性检测培养基中N03--N和NO2--N的含量。用灭过菌的滴管吸取3滴培养液于灭过菌的试管，再于试管中滴加3滴格里斯试剂，如果培养液变为粉色或者棕色，则证明有亚硝酸盐的存在，为硝酸盐还原阳性，该菌种可能为好氧反硝化细菌。如果无色，再取出灭过菌的试管滴加3滴培养液和3滴二苯胺试剂，如果培养液变为蓝色，则证明有硝酸盐的存在，硝酸盐并未转化为亚硝酸盐，则为阴性反应，此菌种有很大可能不是好氧反硝化细菌，应舍去，直至试验结果均遇格利斯试剂变粉。上述格里斯试剂A液：磺胺酸0.5g溶于150mL醋酸(30％)，存于棕色瓶中；B液：1-萘胺0.5g加入50mL蒸馏水煮沸后缓慢加30％稀醋酸150mL，存于棕色瓶中；使用前等体积混合A，B溶液。二苯胺试剂：1g二苯胺溶于20ml蒸馏水缓慢加入100ml浓H2SO4，存于棕色瓶中。上述富集培养基LB(g/L)：胰蛋白胨1.0；酵母提取物0.5；KNO30.1；pH值7.2。2、分离纯化取l0mL富集好的驯化液，移入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，振荡混匀，按倍比稀释，分别得到10-1,10-2,10-3,10-4,10-5,10-6，10-7的稀释溶液，选用梯度为10-4,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一株好氧反硝化细菌HY3‑2，该菌株经16S rDNA分子鉴定为Klebsiella quasipneumoniae subsp.quasipneumoniae，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2018年9月10日，保藏编号为CGMCC No.16449。
【技术特征摘要】
1.一株好氧反硝化细菌HY3-2，该菌株经16SrDNA分子鉴定为Klebsiellaquasipneumoniaesubsp.quasipneumoniae，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2018年9月10日，保藏编号为CGMCCNo.16449。2.按照权利要求1所述的一株好氧反硝化细菌HY3-2，从好氧颗粒污泥系统中分离纯化得到。3.按照权利要求1所述的一株好氧反硝化细菌HY3-2的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：取SBR反应器的好氧颗粒污泥，首先进行LB培养基的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓慧，杨静丹，杜帅，祝铭韩，李思琦，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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