一种高盐含氮废水抗逆协助脱氮方法技术

本发明专利技术公开一种高盐含氮废水抗逆协助脱氮方法，属于微生物脱氮技术领域。其通过构建一个四氢嘧啶分泌型盐单胞菌和传统脱氮菌株组合的抗逆协助的同步异养硝化好氧反硝化脱氮模式，据此提供一种高盐含氮废水脱氮技术。本发明专利技术解决了目前高盐含氮废水脱氮中，因高盐对脱氮菌株生长和代谢的抑制而导致脱氮效率低下的问题。在高盐含氮废水处理和海水养殖水体净化等方面有应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高盐含氮废水抗逆协助脱氮方法
本专利技术属于微生物脱氮
，具体涉及一种基于微生物抗逆协助的同步异养硝化好氧反硝化的脱氮方法。
技术介绍
氨氮是当前我国境内水体的主要污染物之一。氨氮的不合理排放导致河流、湖泊、地下水及近海岸海域等自然水体氨氮污染日益严重。由于氨氮污染导致的生物及环境安全问题受到高度关注。污废水及自然水体环境的氨氮降解净化处理的理论和技术研究具有重大的经济价值和社会效益。已被用于氨氮净化处理的技术方法主要有吹脱法、膜吸收法、MAP沉淀法、离子交换法和折点加氯法等物理和化学方法。自十九世纪发现具有脱氮能力菌株以后，氨氮的微生物降解理论和技术研究进展迅速，全程硝化反硝化、厌氧氨氧化、同步异养硝化好氧反硝化脱氮工艺已被广泛用于污废水脱氮中，同时形成了较为系统的脱氮生化过程、脱氮相关酶及基因研究的理论体系。氨氮微生物降解技术在污废水深度处理方面体现了显着的优势。近年来同步异养硝化好氧反硝化(SimultaneousHeterotrophicNitrificationandAerobicDenitrification,SND)的微生物降解氨氮技术成为研究热点。SND脱氮是在同一反应器中和相同操作条件下异养硝化反应和好氧反硝化反应同步进行。SND脱氮技术具有脱氮效率高；脱氮体系pH稳定；适合于含有机物的含氮废水脱氮处理；工艺操作简单、减少占地、降低成本等优势。SND脱氮技术和理论的研究是氨氮微生物降解的研究热点之一。已报道的部分SND方式脱氮菌株有不动杆菌(Acinetobacter)、假单胞菌(Pseudomonas)、芽孢杆菌(Bacillus)、副球菌(Paracoccus)、产碱杆菌(Alcaligenes)等【苏婉昀，高俊发，赵红梅.异养硝化-好氧反硝化菌的研究进展.工业水处理.2013.33(12):1-5】。某些行业的氨氮废水具有高盐和高氨氮的特点，如船舶柴油发动机氧化镁脱硫废液。国际海事组织(IMO)根据《环境和发展里约宣言》第15条原则，于1997年制定《MARPOL73/78防污公约1997年议定书》，并在该议定书中以附件形式新增加MARPOL73/78防污公约附则Vl《防止船舶造成大气污染规则》【周舫震，张晓东.实施MARPOL73/78公约附则VI的对策.航海技术，2006，6:43-44】。该规则要求船舶设备的硫氧化物排放总量控制在6.0g/kwh以内。船舶氧化镁脱硫工艺是一种使用氧化镁作为脱硫剂，吸收二氧化硫生成含水亚硫酸镁和少量硫酸镁浆液的湿法脱硫技术。船舶柴油发动机氧化镁湿法燃油脱硫废液主要含有悬浮物、硝酸盐、亚硝酸盐、硫氧化物、有机物污染物、苯系物、直链烃和重金属化合物等，有含盐高、化学需氧量高及可生化性差等特点。IMO对船舶烟气洗涤水的pH值、多环芳烃值、混浊度、硝酸盐含量、添加剂等都有相关规定的排放标准。除船舶柴油发动机氧化镁湿法燃油脱硫废液外，皮革加工、海产品养殖、合成氨、化肥生产、垃圾填埋、镍电池生产等行业废水，都具有高盐和高浓度氨氮的特点。目前SND脱氮技术在这类废水处理中的脱氮效率仍比较低下。其主要原因一是高盐或高浓度氨氮导致的高渗透压抑制了传统的、非耐盐的SND脱氮菌株(如乙酸钙不动杆菌Acinetobactercalcoaceticus，居海假单胞菌Pseudomonasmarincola)的生长和代谢活性；二是高浓度氨氮水体脱氮过程中会累积较高浓度的中间产物亚硝酸盐，而一定浓度的亚硝酸盐对细胞具有毒性，会抑制脱氮反应，降低脱氮率；三是某些具有SND脱氮能力的耐盐性的中度嗜盐菌(如Halomonascampisalisha3)虽然能够耐受一定浓度的NaCl，但是其硝化过程反应速率较低，因此SND脱氮速率较低【Guo,Y.,Zhou,X.M.,Li,Y.G.,Li,K.,Wang,C.X.,Liu,J.F.,Yan,D.J.,Liu,Y.L.,Yang,D.H.&Xing,J.M.HeterotrophicnitrificationandaerobicdenitrificationbyanovelHalomonascampisalis.BiotechnologyLetters.2013.35,2045-2049】。另外Halomonas属的菌可用于反硝化的有机碳源种类，对于实际应用而言具有一定的限制性【Haba,R.R.,Arahal,D.R.,Sanchez-Porro,C.&Ventosa,A.2014Theprokaryotes:Gammaproteobacteria:17TheFamilyHalomonadaceae.Springer,Heidelberg,2014,338-339】。SND脱氮过程中的硝化反应，对反应条件尤为敏感。大量研究表明盐分浓度为10g/LNaCl时开始对硝化反应产生抑制，30g/LNaCl时硝化率开始显著降低，60g/LNaCl是硝化反应体系能够耐受的极限浓度【徐寒莉，梁志伟，毛巍，王存豹，吴伟祥，盐分对生物脱氮工艺中硝化反应的影响与机理，应用生态学报，2014，25(7)，2132-2140】。综上，提高高盐含氮废水SND脱氮效率的技术方法，具有重大的经济价值和社会效益。
技术实现思路
本专利技术公开一种高盐含氮废水抗逆协助脱氮方法，属于微生物脱氮
其通过构建一个四氢嘧啶分泌型盐单胞菌和传统脱氮菌株组合的抗逆协助的同步异养硝化好氧反硝化脱氮模式，据此提供一种高盐含氮废水脱氮技术。本专利技术解决了目前高盐含氮废水脱氮中，因高盐对脱氮菌株生长和代谢的抑制而导致脱氮效率低下的问题。在高盐含氮废水处理和海水养殖水体净化等方面有应用前景。本专利技术一方面在于：公开四氢嘧啶分泌型菌株在SND脱氮中的抗逆协助功能。其包括四氢嘧啶分泌型菌株与SND脱氮菌株。对于上述技术方案中，优选的四氢嘧啶分泌型菌株为四氢嘧啶合成量和分泌量高的菌株，例如，盐单胞菌Halomonasvenusta。所述的SND脱氮菌株选自乙酸钙不动杆菌、居海假单胞菌、脱氮副球菌、粪产碱杆菌、蜡状芽孢杆菌、螯台球菌、嗜吡啶红球菌。当四氢嘧啶分泌型菌株与SND脱氮菌株各优选一个菌株时，其优选的接种比例按重量计为1:0.5～2；更优选的情况下，接种比例为1:1。当四氢嘧啶分泌型菌株优选一个菌株，SND脱氮菌株优选两个或以上的菌株时，最优选的接种比例为按重量计等比例接种。更为具体的优选组合为：盐单胞菌：乙酸钙不动杆菌：居海假单胞菌的接种比例为按重量计1:1:1。对于上文所述的技术方案，进一步优选的是在高效合成和分泌四氢嘧啶的同时，还能够SND脱氮的组合菌群：盐单胞菌HalomonasvenustaDSM4743、乙酸钙不动杆菌CCTCCAB205304和居海假单胞菌MCCC1A02281。另一方面在于提供SND脱氮抗逆协助的方法，其将四氢嘧啶分泌型菌株与传统的SND脱氮菌株组合脱氮，并将其用于高盐含氮废水的SND脱氮。所述的组合菌群在处理高盐含氮废水和净化海水养殖水体
的应用。对于上文所述的技术方案，具体的所述的应用，在处理高盐含氮废水和净化海水养殖水体时，可以采用同时接种或者错时接种的方式；优选的情况下，先接种四氢嘧啶分泌型菌株，再接种S本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于高盐含氮废水抗逆协助脱氮的组合菌群，其特征在于：包括四氢嘧啶分泌型菌株与SND脱氮菌株。

【技术特征摘要】
1.用于高盐含氮废水抗逆协助脱氮的组合菌群，其特征在于：包括四氢嘧啶分泌型菌株与SND脱氮菌株。2.根据权利要求1所述的组合菌群，其特征在于：所述的四氢嘧啶分泌型菌株为盐单胞菌。3.根据权利要求1所述的组合菌群，其特征在于：所述的SND脱氮菌株选自乙酸钙不动杆菌、居海假单胞菌、脱氮副球菌、粪产碱杆菌、蜡状芽孢杆菌、螯台球菌、嗜吡啶红球菌。4.根据权利要求1所述的组合菌群，其特征在于：所述的组合菌群为盐单胞菌HalomonasvenustaDSM4743、乙酸钙不动杆菌CCTCCAB205304和/或居海假单胞菌MCCC1A02281。5.根据权利要求1所述的组合菌群，其特征在于：当四氢嘧啶分泌型菌株与SND脱氮菌株各选一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张苓花，王特，朱益民，薛平，常子民，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21