吡啶和苯酚降解菌及其在含吡啶和苯酚废水处理中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株吡啶和苯酚降解菌及其在含吡啶和苯酚废水处理中应用。本发明专利技术从化工厂污水处理系统的生化系统活性污泥池中取出的污泥混合样中分离筛选，直接以吡啶和苯酚为碳源和氮源的培养基进行吡啶和苯酚降解菌的富集，并以吡啶和苯酚为碳源、氮源的筛选培养基进行分离，得到吡啶和苯酚降解菌NJUST40，命名为Klebsiella pneumoniae NJUST40，保藏编号为CCTCC NO：M 2017101。本发明专利技术的吡啶和苯酚降解菌Klebsiella pneumoniae NJUST40能够同时降解吡啶和苯酚，对高浓度的吡啶和苯酚具有耐受性，在18d内实现浓度均为1000mg/L的吡啶和苯酚的降解，吡啶和苯酚的降解率均达到99％以上。吡啶和苯酚降解菌Klebsiella pneumoniae NJUST40特别适用于焦化废水的生物处理，在焦化废水处理中具有良好的应用前景。

Pyridine and phenol degrading bacteria and their application in the treatment of wastewater containing pyridine and phenol

The present invention discloses a pyridine and phenol degrading bacterium and its application in the treatment of pyridine and phenol wastewater. Isolation and screening out the invention factory in Conghua sewage treatment system of the biochemical system of activated sludge pool sludge samples directly from pyridine and phenol as the medium carbon source and nitrogen source for enrichment of pyridine and phenol degradation, and pyridine and phenol as the medium of separating sieve carbon source and nitrogen source get, pyridine and phenol degrading bacteria NJUST40, named Klebsiella pneumoniae NJUST40, the preservation number is CCTCC NO:M 2017101. The invention of pyridine and phenol degrading bacteria Klebsiella pneumoniae NJUST40 to degradation of pyridine and phenol of high concentration of pyridine and phenol with tolerance, degradation concentration was 1000mg/L pyridine and phenol in 18D, pyridine and phenol degradation rate reached more than 99%. Biological treatment of pyridine and phenol degrading bacteria Klebsiella pneumoniae NJUST40 is especially suitable for the coking wastewater, and has good application prospect in the treatment of coking wastewater.

【技术实现步骤摘要】
吡啶和苯酚降解菌及其在含吡啶和苯酚废水处理中的应用
本专利技术属于有机污染物生物处理
，涉及一株吡啶和苯酚降解菌及其在含吡啶和苯酚废水处理中的应用，具体涉及一株能够同时降解吡啶和苯酚的克雷伯氏杆菌及其在焦化废水生物处理中的应用。
技术介绍
焦化废水是由煤气净化、原煤高温干馏和化工产品精制过程中产生的废水，成分复杂且难降解，其中含有酚类、含氮杂环化合物、苯系物，多环芳烃等有机污染物以及氨氮、氰、硫氰化物等无机污染物，有机污染物浓度高、毒性大，性质非常稳定，是典型的最难处理的有毒工业废水之一。苯酚和吡啶是焦化废水中最主要的难降解有机物，而且吡啶和苯酚有很强的生物毒性，会抑制其中氨氮、COD的降解，所以吡啶和苯酚的降解对处理焦化废水尤其重要。目前国内外去除焦化废水COD和总氮的方法主要是A-O(缺氧-好氧)及A-A-O(厌氧-缺氧-好氧)生物处理技术。但是，焦化废水中的吡啶和苯酚本身就属于难降解有毒物质，同时又对微生物有较大的毒性，严重抑制了微生物对COD和总氮的降解。目前已报道的可降解焦化废水中吡啶和苯酚的降解菌，大部分对吡啶和苯酚的耐受浓度低(小于1000mg/L)，降解时间长，效率低，降解性能受到限制，难以满足实际工程应用要求。Jiang等在添加电场的膜生物反应器中接种丛毛单胞菌，降解的吡啶和苯酚的最大浓度分别为700和90mg/L(BJiangetal.EnhancedtreatmentperformanceofcokingwastewaterandreducedmembranefoulingusinganovelEMBR,BioresourceTechnology,2017,229:39-45)。Sahariah等在移动床生物反应器中用多种混合微生物处理焦化废水，经过好氧-缺氧-厌氧的序批反应过程，初始苯酚和吡啶浓度分别为1350和50mg/L的条件下，最终只能去除约48％的吡啶和剩余88％的苯酚(SahariahBPetal.Treatmentofcokeovenwastewaterinananaerobic–anoxic–aerobicmovingbedbioreactorsystem.DesalinationandWaterTreatment,2016,57(31):14396-14402)。Mi等在以吡啶和苯酚为碳源进行反硝化动力学的研究中发现，在前期苯酚对吡啶的降解有严重的抑制作用(MiJetal.Kineticstudyofshortcutdenitrificationwithamixtureofpyridineandphenolascarbonsource.ChinaEnvironmentalScience,2016,2(36):414-18)。因此，驯化筛选出具有高效吡啶和苯酚降解性能的微生物，是处理焦化废水的有效途径，对于处理焦化废水及其他含有含氮杂环化合物和含酚类工业废水具有重要的意义。
技术实现思路
针对现有的吡啶和苯酚降解菌耐受浓度低、降解时间长和降解效率低等不足，本专利技术提供了一株吡啶和苯酚的降解菌KlebsiellapneumoniaeNJUST40。专利技术人从化工厂污水处理系统的生化系统活性污泥池中取出的污泥混合样中分离筛选，直接以吡啶和苯酚为碳源和氮源的培养基进行吡啶和苯酚降解菌的富集，并以吡啶和苯酚为碳源、氮源的筛选培养基进行分离，得到吡啶和苯酚降解菌NJUST40，经分子生物学鉴定为Klebsiellapneumoniae，命名为KlebsiellapneumoniaeNJUST40，GenBank登录号为KP303650。该菌株已于2017年3月9日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏编号为CCTCCNO：M2017101，保藏地址为武汉市武汉大学。本专利技术还提供上述吡啶和苯酚降解菌KlebsiellapneumoniaeNJUST40在含吡啶和苯酚废水处理中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：本专利技术的吡啶和苯酚降解菌KlebsiellapneumoniaeNJUST40能够同时降解吡啶和苯酚，对高浓度的吡啶和苯酚具有耐受性，吡啶和苯酚同步降解效率高。在吡啶和苯酚浓度分别为0-1000mg/L的范围内，KlebsiellapneumoniaeNJUST40正常生长并实现吡啶和苯酚的完全降解，在18d内实现浓度均为1000mg/L的吡啶和苯酚的降解，吡啶和苯酚的降解率均达到99％以上。附图说明图1是吡啶和苯酚降解菌KlebsiellapneumoniaeNJUST40对吡啶和苯酚初始浓度为100mg/L的模拟焦化废水的降解效果图。图2是苯酚浓度对吡啶和苯酚降解菌KlebsiellapneumoniaeNJUST40的吡啶和苯酚降解性能的影响结果图。图3是吡啶和苯酚降解菌KlebsiellapneumoniaeNJUST40对含高浓度吡啶和苯酚的模拟焦化废水的降解效果图。图4是废水中易降解碳源的存在对吡啶和苯酚降解菌KlebsiellapneumoniaeNJUST40的吡啶降解性能的影响结果图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详述。实施例1KlebsiellapneumoniaeNJUST40的筛选分离及其对吡啶和苯酚的降解性能。(1)菌株的分离从某化工厂污水处理系统的生化系统活性污泥池中取出的污泥混合样，取50mL污泥混合样加入灭菌的200mL吡啶和苯酚浓度分别为100mg/L的液体无机盐培养基(MSM)，装入500mL锥形瓶中，30℃条件下以180转/分的转速摇床培养，实现降解菌的富集培养。6天后，5mL液体培养基转接入100mL新鲜培养基，并摇床培养。经过连续3次转接后，用无菌蒸馏水将液体培养基稀释104-108倍，涂布于吡啶和苯酚浓度分别为100mg/L、以吡啶和苯酚为碳源和氮源的无机盐固体培养基平板上，放入30℃培养箱进行培养。一周后挑取在菌落特征上有明显差异的菌落，采用平板划线分离的方法进行纯化，连续纯化三次后，得到单一菌株，并进行斜面保存。无机盐培养基(MSM)的组成如下：Na2HPO4·12H2O(3.057g/L)，KH2PO4(0.760g/L)，MgSO4·7H2O(0.2g/L)，CaCl2(0.05g/L),微量元素溶液SL-4(10mL/L)。微量元素SL-4组成：EDTA(0.5g/L),FeSO4·7H2O(0.2g/L),微量元素SL-6(100mL/L)。微量元素SL-6组成：ZnSO4·7H2O(0.01g/L)，MnCl2·4H2O(0.03g/L)，H3BO4(0.3g/L)，CoCl2·6H2O(0.2g/L)，CuCl2·2H2O(0.01g/L)，NiCl2·6H2O(0.02g/L)，Na2MoO4·2H2O(0.03g/L)。(2)菌株的筛选挑取分离所得到的单菌落，分别接种于吡啶和苯酚浓度分别为100mg/L、以吡啶和苯酚为碳源和氮源的MSM中，摇床培养14d。用高效液相色谱法分别测定培养基中吡啶和苯酚浓度变化，如果培养基中吡啶和苯酚浓度显著降低，伴随氨氮的生成即可表明吡啶和苯酚发生了降解。在分离得到的单菌落中，命名降解性能最为优异的菌株为NJUST40，在14d的本文档来自技高网...

【技术保护点】
吡啶和苯酚的降解菌，为Klebsiella pneumoniae NJUST40，保藏编号为CCTCC NO：M 2017101。

【技术特征摘要】
1.吡啶和苯酚的降解菌，为KlebsiellapneumoniaeNJUST40，保藏编号为CCTC...

【专利技术属性】
技术研发人员：何长华，何先湧，
申请(专利权)人：湖北臻润环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42