一种耐受高盐的反硝化菌及其菌剂的制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种耐受高盐的反硝化菌及其菌剂的制备方法与应用，属于环境微生物领域，该菌命名为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)，属于厌氧反硝化菌菌株，保藏编号为CGMCC No.15310。所述施氏假单胞菌具有较高的耐盐脱氮特性，脱氮率达99％以上，在盐分小于等于6％的条件下均可将水体中高浓度硝酸盐氮

Preparation and application of a salt-tolerant denitrifying bacteria and its microbial agents

【技术实现步骤摘要】
一种耐受高盐的反硝化菌及其菌剂的制备方法与应用
：本专利技术属于环境微生物领域，具体涉及一种耐盐反硝化菌及其制备方法与应用。
技术介绍
：随着工农业生产的发展和人们生活水平的提高，我国含氮污染物的排放量迅速增加，含氮污染物是水体富营养化的主要来源之一。据粗略统计，我国约有3000万人饮用高硝酸盐水，硝酸盐污染已成为我国癌症发生的主要环境因素之一。硝酸盐被摄入人和动物体内后，部分会被还原成亚硝酸盐。亚硝酸根可将血液中的血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，后者不具备结合氧的能力，当血液中高铁血红蛋白含量增加时，血液输送氧的能力下降，严重者导致人体组织紫疮，临床上称高铁血蛋白症。目前全国城镇污水处理已普遍采用三级处理，脱氮除磷效果较好，并且绝大多数污水厂出水可达到一级A排放标准，已经有效地遏制了水质污染持续恶化的势头。但是，工业活动产生的高浓度硝酸盐废液，具有水质成分复杂、含有机污染物、盐分高、生物毒性强等特点，增加了废液脱氮的难度。部分工业活动如化肥制造、火药制造、金属表面酸洗处理、电镀及线路印刷版蚀刻等工业排放的废液中含有高浓度的硝酸盐和亚硝酸盐。如硝酸钾生产厂排放的废液中硝酸盐含量达到2640mg/L，含亚硝酸盐640mg/L。如电镀行业在进行挂具退镀时产生废液中含有的硝酸盐浓度高达100000mg/L。对于废液脱氮，生物法反硝化脱氮将硝态氮转化为氮气是最经济彻底的治理技术。但是工业生产排放的高盐度废液会导致常规生物处理系统中微生物的生物膜渗透压偏高，微生物细胞膜破裂；微生物酶活性受抑制；污泥沉降效果变差等。所以，在高盐条件下常规的生物脱氮工艺不能有效进行反硝化脱氮，而对于高浓度硝酸盐废液处理目前工业上常采用离子交换、蒸发结晶、反渗透和催化还原等工艺，但这些方法存在污染转移和二次污染等问题，不能实现污染物的最终处置。因此，筛选耐盐的高效菌种是解决高盐条件下高浓度硝酸盐反硝化脱氮的有效途径之一。如公开号为CN108118008A的专利技术专利公开了一种高效耐盐的微生物菌剂及其制备方法和应用，利用复配菌剂：副球菌FSTB-2、北见微杆菌FSTB-4、施氏假单胞菌FSTB-5中至少一种，同时含有沼泽考克氏菌FSDN-A和科氏葡萄球菌FSDN-C，并含有节杆菌FDN-1和水氏黄杆菌FDN-2中至少一种。该专利技术还公开了上述菌剂的制备方法和应用。该微生物菌剂可以直接用于处理高含盐废水中的总氮和COD，也可以投加到各类生化反应构筑物中改善微生物组成，优化废水处理中微生物体系的耐盐性能，提高系统的总氮和COD脱除率。但也可以看出，该专利技术利用菌剂组合处理废液，无形中提高了菌剂原料的成本以及菌剂的制备的时间和人力成本。
技术实现思路
：为了解决现有技术中高浓度硝酸盐废液处理不彻底、存在二次污染的问题以及常规反硝化工艺耐盐效果差、处理工艺复杂、成本高等问题，本专利技术提供一种高效、耐受高盐具有高浓度硝酸盐降解的反硝化菌及其制备方法与用途。一种耐受高盐反硝化菌，具体为施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri)，保藏编号为CGMCCNo.15310。所述施氏假单胞菌，已于2018年1月25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，保藏编号为CGMCCNo.15310，保藏地址：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，邮编100101。所述施氏假单胞菌取自某工业废液厌氧池中的污泥，并经过长达400天的驯化后分离筛选得到，在400天的驯化过程中逐步提高厌氧污泥底物的盐分和硝酸盐浓度。所述施氏假单胞菌的特征为：革兰氏阴性，菌落颜色淡黄色，菌落呈为单个凸起菌落，表面有褶皱，边缘不规则；投射电镜下观察该菌体的形态为杆状，直或弯曲成弧状。优选地，所述该厌氧反硝化菌的适宜培养温度为20℃-40℃，pH值为6.6-8.0。所述施氏假单胞菌在废液中的耐受氯化钠盐浓度为1-6％，耐受的硝酸根离子浓度为100-30000mg/L。本专利技术的另一目的是提供上述耐受高盐反硝化菌的菌剂，所述菌剂具体为菌体干粉或菌活力为103-104cfu/L的菌悬液。本专利技术的另一目的是提供上述耐受高盐反硝化菌菌剂的制备方法：具体步骤如下：(1)发酵培养：将所述施氏假单胞菌经活化后，按3％-10％接种量接入发酵培养基中，控制发酵温度：20℃-40℃，溶解氧<0.2mg/L,罐压：0.03-0.10Mpa，30-50rpm震荡培养时间72-96h，得到发酵液；所述发酵培养基的组成为：蛋白胨6g/L-12g/L、酵母膏3g/L-6g/L、氯化钠8-12g/L，余量为蒸馏水，pH值7.5，121℃灭菌20min；(2)将所述步骤(1)得到的发酵液经离心、冻干得到所述菌体干粉或经离心、稀释菌体得到所述菌悬液。优选地，所述步骤(1)中，所述施氏假单胞菌的活化方法步骤为：将所述施氏假单胞接种于种子培养基中，控制培养温度30℃-38℃，30-50rpm震荡培养48-72h。优选地，所述种子液培养基组成为：KNO32g/L-4g/L，MgSO4·7H2O0.2g/L-0.4g/L，K2HPO40.5g/L-0.8g/L，酒石酸钾钠20g/L-30g/L，氯化钠8-12g/L，余量为水，pH值7.2，121℃灭菌20min。优选地，所述步骤(2)中，离心条件为：离心温度：4℃，转速为6000-7500rpm，离心时间为10-15min。优选地，所述步骤(2)中，菌悬液具体为将发酵得到的菌体沉淀，经所述发酵培养基稀释或经与发酵培养基等氯化钠离子强度的盐水稀释获得菌悬液。所述等氯化钠离子强度稀释具体为将所述菌体沉淀利用氯化钠浓度为8-12g/L盐水稀释获得菌悬液。更优选地，所述步骤(2)中，菌悬液具体为将发酵得到的菌体沉淀，经所述发酵培养基稀释获得菌悬液。本专利技术的另一目的是提供上述耐受高盐反硝化菌在废液反硝化脱氮处理中的用途。优选地，所述废液中的氯化钠盐浓度为1-6％，耐受的硝酸根离子浓度为100-30000mg/L。优选地，所述废液中，为(0.7-2.5)：1。更优选地，所述废液中的为(1-2.5)：1。优选地，所述废液处理温度为20-40℃，废液pH为4.5-8.0。更优选地，所述废液处理温度为25-35℃，pH为6.5-8.0。优选地，所述施氏假单胞菌在废液反硝化脱氮处理中应用的方法如下：将所述施氏假单胞菌经发酵后稀释成为菌活力为103-104cfu/L的菌悬液，将所述菌悬液按照与污泥体积比5-15:100混合作为接种物投加到废液中；所述废液的水力停留时间为12-22h。其中，菌体干粉的稀释方法与菌悬液的制备方法相同，即利用发酵培养基或用含有氯化钠浓度为8-12g/L盐水稀释菌体干粉，获得菌活力为103-104cfu/L的菌悬液。更优选地，所述施氏假单胞菌在废液反硝化脱氮处理中应用具体步骤如下：将所述施氏假单胞菌经发酵后稀释成为菌活力为103-104cfu/L的菌悬液，将所述菌悬液按照与污泥体积比5-15:100混合投加进反应器内，进行混合反应，所述混合反应时间为6-12小时，向反应器内注入废液，所述废液的水力停留时间为12-22h，所得脱氮率达99％以上。更优选地，所述施氏假单胞菌在废液反硝化脱氮处理中应用具体方法为：所述废液采用两阶段厌氧处理方法，首先本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐受高盐反硝化菌，其特征在于：所述耐受高盐反硝化菌具体为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)，保藏编号为CGMCC No.15310。

【技术特征摘要】
1.一种耐受高盐反硝化菌，其特征在于：所述耐受高盐反硝化菌具体为施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri)，保藏编号为CGMCCNo.15310。2.含有权利要求1所述耐受高盐反硝化菌的菌剂，其特征在于：所述菌剂具体为菌体干粉或菌活力为103-104cfu/L的菌悬液。3.权利要求2所述耐受高盐反硝化菌菌剂的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)发酵培养：将所述施氏假单胞菌经活化后，按3％-10％接种量接入发酵培养基中，控制发酵温度：20℃-40℃，溶解氧<0.2mg/L,罐压：0.03-0.10Mpa，30-50rpm震荡培养时间72-96h，得到发酵液；所述发酵培养基的组成为：蛋白胨6g/L-12g/L、酵母膏3g/L-6g/L、氯化钠8-12g/L，余量为蒸馏水，pH值7.5，121℃灭菌20min；(2)将所述步骤(1)得到的发酵液经离心、冻干得到菌体干粉或经离心、稀释菌体得到菌悬液。4.如权利要求3所述耐受高盐反硝化菌菌剂的发酵培养方法，其特征在于：所述施氏假单胞菌的活化步骤为：将所述施氏假单胞接种于种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘会娟，苗时雨，刘锐平，兰花春，曲久辉，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11