一种处理低C/N比污水的好氧反硝化聚磷菌的驯化筛选方法技术

本发明专利技术属于污水处理及环境保护领域，更具体地，涉及一种处理低C/N比污水的好氧反硝化聚磷菌的驯化筛选方法。本发明专利技术通过选择具有一定氮、磷含量的黑臭水体底泥作为菌种来源，配合合适的培养基，先后通过好氧菌种富集、好氧初筛、好氧驯化培养获得了对低C/N比污水同时具有良好脱氮除磷效果的好氧反硝化聚磷菌，因同一种菌种同时具有良好的脱氮和除磷效果，从而解决了传统的反硝化菌和除磷菌争夺碳源的矛盾，本发明专利技术对好氧反硝化聚磷菌的富集驯化方法简单，操作容易，驯化周期短，筛选效率明显提升。

Domestication and screening of aerobic denitrifying phosphorus accumulating bacteria for low C / N ratio wastewater treatment

The invention belongs to the field of sewage treatment and environmental protection, in particular to a domestication screening method of aerobic denitrifying phosphorus accumulating bacteria for treating sewage with low C / N ratio. By selecting the black odorous water sediment with a certain nitrogen and phosphorus content as the source of bacteria and cooperating with the appropriate culture medium, the invention has successively obtained the aerobic denitrifying phosphorus accumulating bacteria with good nitrogen and phosphorus removal effect on the sewage with low C / N ratio through aerobic bacteria enrichment, aerobic primary screening and aerobic domestication culture, because the same bacteria has good nitrogen and phosphorus removal effect at the same time, so as to solve the problem The method has the advantages of simple enrichment and domestication method, easy operation, short domestication period and significantly improved screening efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种处理低C/N比污水的好氧反硝化聚磷菌的驯化筛选方法
本专利技术属于污水处理及环境保护领域，更具体地，涉及一种处理低C/N比污水的好氧反硝化聚磷菌的驯化筛选方法。
技术介绍
随着水体的富营养化问题的日益严重，国家出台或补充了污水排放的标准，特别是氮、磷等排放标准更加严格。传统生物除磷脱氮处理基本上是以生物硝化、反硝化及生物除磷机理的结合，对C/N的要求较高，一般要求C/N≥15，且在此类工艺中由于除磷和反硝化是两个不同的生化机理，存在着根本矛盾，如碳源的竞争、溶解氧的浓度、污泥停留时间等。随着城市污水的C/N和C/P比值下降的趋势，使得聚磷菌与硝化细菌、反硝化菌争夺有机碳源的问题更为显著，迫切需求一种能适应低C/N比环境的生物脱氮除磷技术方法。目前，传统生物脱氮主要包括氨化、硝化和反硝化三个阶段。首先是氨化细菌在有氧或缺氧条件下，将有机氮转化为氨氮，硝化细菌在有氧状态下，将NH4+转化成NO2-，再氧化成NO3-，最后反硝化细菌在缺氧状态下将NO2-或NO3-还原为氮气。传统除磷过程包括厌氧释磷、缺氧或好氧超量吸磷两个过程。聚磷菌在厌氧条件下，分解体内的多聚磷酸盐产生ATP，利用ATP以主动运输方式吸收产酸菌提供的基质进入细胞内合成PHB或PHA。聚磷菌在好氧条件下，分解机体内的PHB或PHA和外源基质,产生质子驱动力将体外的输送到体内合成ATP和核酸,将过剩的聚合成细胞贮存物，通过排除超量吸磷的污泥达到去除废水中磷的目的。传统生物脱氮除磷工艺，如A2O、SBR等对碳源依赖较大，反硝化菌和聚磷菌对碳源存在竞争关系，除磷效率低，且污泥产量大。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种处理低C/N比污水的好氧聚磷菌的驯化筛选方法，其通过从黑臭水体底泥中分离、驯化、筛选出一种好氧聚磷菌，该菌种具有良好的脱磷脱氮效果，由此解决传统脱氮除磷工艺中硝化细菌、反硝化菌和除磷菌争夺碳源的矛盾对立关系，以及解决传统脱氮除磷对碳源依赖大，除磷效率低、污泥产量大的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种处理低C/N比污水的好氧反硝化聚磷菌的驯化筛选方法，包括如下步骤：(1)细菌富集：将黑臭水体底泥接种到富集培养基中进行培养，使所述底泥中的细菌得到富集，得到富集培养基悬浮液；(2)好氧反硝化聚磷菌初筛：将处于对数期的所述富集培养基悬浮液接种到固体培养基上进行培养，直至所述固体培养基表面长出菌落；(3)好氧反硝化聚磷菌的驯化：从所述固体培养基中挑选形态不同的单菌落分别接种到反硝化培养基中进行培养，诱导其进行好氧反硝化脱氮除磷，得到驯化培养基悬浮液。(4)好氧反硝化聚磷菌的鉴定：将所述驯化培养基悬浮液接种到溴百里酚蓝反硝化固体培养基上进行培养，使培养基变蓝的菌落即为好氧反硝化聚磷菌；(5)好氧反硝化聚磷菌的复筛与保存：将所述蓝色区域的菌落接种到富含氮磷的鉴定培养基中，取处于对数生长期且具有最好脱氮除磷效果的菌落保存备用。优选地，所述的驯化筛选方法，还包括步骤：(6)取对数期的鉴定培养基悬浮液接种到固体培养基上进行培养，直至所述固体培养基表面长出菌落；(7)重复执行步骤(3)至步骤(5)，直至获得脱氮除磷效果稳定的菌落保存备用。优选地，一种处理低C/N比污水的好氧反硝化聚磷菌的驯化筛选方法，包括如下步骤：(1)细菌富集：将含有施氏假单胞菌属的黑臭水体底泥接种到富集培养基中进行培养，使所述底泥中的细菌得到富集，得到富集培养基悬浮液。(2)好氧反硝化聚磷菌初筛：将处于对数期的所述富集培养基悬浮液接种到固体培养基上进行培养，直至所述固体培养基表面长出菌落；(3)好氧反硝化聚磷菌的驯化：从所述固体培养基中挑选形态不同的单菌落分别接种到反硝化培养基中进行培养，诱导其进行好氧反硝化脱氮除磷，得到驯化培养基悬浮液。(4)好氧反硝化聚磷菌的鉴定：将所述驯化培养基悬浮液接种到溴百里酚蓝反硝化固体培养基上进行培养，使培养基变蓝的菌落即为好氧反硝化聚磷菌；(5)好氧反硝化聚磷菌的复筛与保存：将所述蓝色区域的菌落接种到富含氮磷的鉴定培养基中，取处于对数生长期且具有最好脱氮除磷效果的菌落保存备用；所述具有最好脱氮除磷效果的菌落为菌株PseudomonasstutzeriATCC17588，其全基因测序登录号为CP002881。优选地，所述黑臭水体底泥含总磷156.3-162.4mg/kg，上覆水体总磷为1.4-1.89mg/L，PO43--P为1.13-1.5mg/L，NH4+-N为9.22-22.3mg/L，NO3--N为2.6-7.4mg/L，NO2--N为0.01-0.22mg/L。优选地，步骤(1)所述富集培养基配方为5-8g/L蛋白胨、5-8g/L酵母膏浸出液和5-10g/LNaCI。优选地，步骤(2)所述对数期时OD600≥0.8。优选地，步骤(2)所述培养条件为：于25-30℃的恒温培养箱中培养48-72小时。优选地，步骤(2)对所述悬浮液进行稀释，分别取稀释倍数为105、106、107倍的所述悬浮液0.1mL接种到所述固体培养基中。优选地，步骤(2)所述固体培养基配方为5-8g/LCH3COONa、0.0659-0.1g/LKH2PO4、0.722-1g/LKNO3、0.10-0.20g/LMgSO4·7H2O、20g/L琼脂和1-3mL/L微量元素。优选地，步骤(3)所述反硝化培养基配方为5-8g/LCH3COONa、0.0659-0.1g/LKH2PO4、0.722-1g/LKNO3、0.10-0.20g/LMgSO4.7H2O、1-3ml/L微量元素。优选地，步骤(3)所述培养条件为于30℃水浴恒温振荡器中培养72h。优选地，步骤(4)所述溴百里酚蓝反硝化固体培养基配方为5-8g/LCH3COONa、0.0659-0.1g/LKH2PO4、0.722-1g/LKNO3、0.10-0.20g/LMgSO4·7H2O、1-3ml微量元素/L、20g/L琼脂和10g/L溴百里酚蓝。优选地，步骤(4)所述培养条件为在25-30℃条件下于恒温培养箱中培养48-72h。优选地，步骤(5)所述鉴定培养基配方为5-8g/LCH3COONa、0.722-2.888g/LKNO3、0.0659-0.1g/LKH2PO4、0.20g/LMgSO4·7H2O和1-3mL/L微量元素；或者为5-8g/LCH3COONa、0.493-1.972/LNaNO2、0.0659-0.1g/LKH2PO4、0.10-0.20g/LMgSO4·7H2O和1-3mL微量元素/L。优选地，所述微量元素配方为：每升该微量元素中含有10-15gEDTA、0.10-0.20gZnSO4、1.0-2.0gMnCl2·4H2O、0.10-0.5gFeSO4·7H2O、0.10-0.5gCuSO4·5H2O、0.10-0.50gCoCl2·6H2O本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理低C/N比污水的好氧反硝化聚磷菌的驯化筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)细菌富集：将黑臭水体底泥接种到富集培养基中进行培养，使所述底泥中的细菌得到富集，得到富集培养基悬浮液；/n(2)好氧反硝化聚磷菌初筛：将处于对数期的所述富集培养基悬浮液接种到固体培养基上进行培养，直至所述固体培养基表面长出菌落；/n(3)好氧反硝化聚磷菌的驯化：从所述固体培养基中挑选形态不同的单菌落分别接种到反硝化培养基中进行培养，诱导其进行好氧反硝化脱氮除磷，得到驯化培养基悬浮液；/n(4)好氧反硝化聚磷菌的鉴定：将所述驯化培养基悬浮液接种到溴百里酚蓝反硝化固体培养基上进行培养，使培养基变蓝的菌落即为好氧反硝化聚磷菌；/n(5)好氧反硝化聚磷菌的复筛与保存：将所述蓝色区域的菌落接种到富含氮磷的鉴定培养基中，取处于对数生长期且具有最好脱氮除磷效果的菌落保存备用。/n

【技术特征摘要】
1.一种处理低C/N比污水的好氧反硝化聚磷菌的驯化筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)细菌富集：将黑臭水体底泥接种到富集培养基中进行培养，使所述底泥中的细菌得到富集，得到富集培养基悬浮液；
(2)好氧反硝化聚磷菌初筛：将处于对数期的所述富集培养基悬浮液接种到固体培养基上进行培养，直至所述固体培养基表面长出菌落；
(3)好氧反硝化聚磷菌的驯化：从所述固体培养基中挑选形态不同的单菌落分别接种到反硝化培养基中进行培养，诱导其进行好氧反硝化脱氮除磷，得到驯化培养基悬浮液；
(4)好氧反硝化聚磷菌的鉴定：将所述驯化培养基悬浮液接种到溴百里酚蓝反硝化固体培养基上进行培养，使培养基变蓝的菌落即为好氧反硝化聚磷菌；
(5)好氧反硝化聚磷菌的复筛与保存：将所述蓝色区域的菌落接种到富含氮磷的鉴定培养基中，取处于对数生长期且具有最好脱氮除磷效果的菌落保存备用。


2.如权利要求1所述的驯化筛选方法，其特征在于，还包括步骤：
(6)取对数期的鉴定培养基悬浮液接种到固体培养基上进行培养，直至所述固体培养基表面长出菌落；
(7)重复执行步骤(3)至步骤(5)，直至获得脱氮除磷效果稳定的菌落保存备用。


3.如权利要求1所述的驯化筛选方法，其特征在于，所述黑臭水体底泥含总磷156.3-162.4mg/kg，上覆水体总磷为1.4-1.89mg/L，PO43--P为1.13-1.5mg/L，NH4+-N为9.22-22.3mg/L，NO3--N为2.6-7.4mg/L，NO2--N为0.01-0.22mg/L。


4.如权利要求1所述的驯化筛选方法，其特征在于，步骤(1)所述富集培养基配方为5-8g/L蛋白胨、5-8g/L酵母膏浸出液和5-10g/LNaCI。


5.如权利要求1所述的驯化筛选方法，其特征在于，步骤(2)所述培养条件为：于25-30℃的恒温培养箱中培养48-72小时。


6.如权利要求1所述的驯化筛选方法，其特征在于，步骤(2)所述固体培养基配方为5-8g/LCH3COONa、0.0659-0.1g/LKH2PO4、0.722-1g/LKNO3、0.10-0.20g/LMgSO4·7H2O、20g/L琼脂和1-3mL/L微量元素；所述微量元素配方为：每升该微量元素中含有10-15gEDTA、0.10-0.20gZnSO4、1.0-2.0gMnCl2·4H2O、0.10-0.5gFeSO4·7H2O、0.10-0.5gCuSO4·5H2O、0.10-0.50gCoCl2·6H2O、0.10-0.20gNa2MoO4·2H2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡智泉，吴丁山，刘冬啟，肖波，刘石明，包美玲，周志勤，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42