一种费氏柠檬酸杆菌、制备方法及氨氮污水去氮处理方法技术

本发明专利技术公开了一株异养硝化‑好氧反硝化细菌，该菌株命名为费氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii）XY‑1，其于2019年7月保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址为湖北省武汉市，洪山区八一路，武汉大学 中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO:M2019520；其有益效果是，该异养硝化‑好氧反硝化菌株对富营养化水体中氨氮和总氮有较强的降解效果；为进一步利用该菌株对治理被氨氮类废水污染的水体进行生物法治理提供了良好的微生物材料。

A Citrobacter freundii, preparation method and ammonia nitrogen wastewater denitrification treatment method

【技术实现步骤摘要】
一种费氏柠檬酸杆菌、制备方法及氨氮污水去氮处理方法
本专利技术涉及一种生物治理环境污染领域,具体涉及一种费氏柠檬酸杆菌、制备方法及氨氮污水去氮处理方法。
技术介绍
近年来，人类日益频繁的生产和生活活动，导致排放到水体中的含氮物质也在逐年增加，进而造成越来越严重的水体氮污染。2018年《中国生态环境状况公报》指出氨氮仍是水环境质量评价最重要的标准之一，因此，脱氮仍然是今后废水处理的重点和热点。为了有效控制水体氮污染，迫切需要开发出高效稳定的脱氮技术。异养硝化-好氧反硝化作为一种新型的生物脱氮技术，能够在有氧条件下同一个反应器内同时实现硝化和反硝化，节省了基建和运行投资费用，因此，成为目前最常用的脱氮方法之一。异养硝化-好氧反硝化细菌不仅可以将氨氮转化为气态产物，而且不会造成NO2--N/NO3--N积累现象，同时还可以去除污水中的COD。因此，这类细菌已成为废水处理中生物脱氮新工艺的重要研究对象。异养硝化-好氧反硝化菌在自然界中分布广泛，种类繁多，不同种属的异养硝化细菌之间脱氮特性差异较大，国内对异养硝化菌的研究尚处于起步阶段，其脱氮机理和途径还不是很清楚，且以异养菌建立反应器研究还很少；目前筛选得到的大部分异养硝化-好氧反硝化菌株在实际应用中的效果不佳，因此有必要筛选出更多高效HN-AD菌，对指导工程实践具有重要意义。
技术实现思路
为了应对目前在传统生物脱氮技术里，硝化和反硝化是在两个独立的反应器中发生的，且自养硝化细菌生物量低，抗冲击能力弱等情况。本专利技术的技术方案包括：一株费氏柠檬酸杆菌，该菌株是费氏柠檬酸杆菌（Citrobacterfreundii）XY-1，由中国典型培养物保藏中心简称CCTCC保藏，保藏编号为CCTCCNO:M2019520，保藏时间为2019年7月19日。一种费氏柠檬酸杆菌的制备方法，所述菌株的制备方法包括：·Step1.在浙江省温州市某河道中采集底泥以及大罗山某公厕采集屎尿水，取屎尿水800ml和底泥3勺，混合均匀后加以曝气进行驯化过程，培养5d；Step2.取步骤Step1中培养5d后的菌液1mL接入装有9mL无菌水的试管中混匀，采用梯度稀释法，对水样进行稀释；稀释后的每份样品取0.1mL涂布到异养硝化培养基上，在生化培养箱中在30℃的温度条件下培养；Step3.观察培养基上生产菌群，用接种环挑选大且较为独立的菌落，采用平板划线法接种于异养硝化固体培养基上，通过多次划线纯化得到单菌落直到形成单菌落以及可见菌落；Step4.取Step3中纯化培养后的单菌落接种于异养硝化培养基，转速为160r/min，培养48h，筛选出硝化能力最强的菌株。一种氨氮污水去氮处理方法，其特征在于，在氨氮污水去氮处理中使用费氏柠檬酸杆菌（Citrobacterfreundii）XY-1菌株。进一步的，菌株在氨氮污水去氮处理方法包括：Step1.选取纯化培养完成后的菌落，挑选菌体加入到异养硝化培养基中培养；Step2.分别改变Step1后菌体加入异养硝化培养基后下述环境条件：碳源、温度、pH、转速、C/N比、初始氨氮浓度，同时对于异养硝化效果测试实验进行测量，通过测量得到环境条件变化值加以比较得出菌体的最佳异养硝化效果时的环境条件。Step3.将菌株投入污染的流体中，调节流体的物理化学性质为菌体达到最佳异养硝化效果时的条件。进一步的，所述异养硝化培养基的成分如下：（NH3）SO40.47g,琥珀酸钠5.62g，维氏盐溶液50mL，蒸馏水1000mL。进一步的，反应体系的C/N比大于等于10。进一步的，反应体系的碳源为乙酸钠、琥珀酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种。进一步的，此菌株以琥珀酸钠为碳源，硫酸铵为氮源的流体中，生长条件为30℃、160r/min、初始pH=7.0、C/N=10时。进一步的，所述菌株应用于曝气池处理、生物膜、活性污泥等污水处理方法中。本专利技术的有益效果是：该异养硝化-好氧反硝化菌株对富营养化水体中氨氮和总氮有较强的降解效果；为进一步利用该菌株对治理被氨氮类废水污染的水体进行生物法治理提供了良好的微生物材料。附图说明图1为菌株形态观察图。图2为菌株显微形态观察图。图3为菌株16SrRNA序列。图4为菌株的进化树图5为不同碳源对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。图6为不同温度对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。图7为不同pH对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。图8为不同转速对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。图9为不同C/N对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。图10为不同初始氨氮浓度对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。图11为菌株XY-1的异养硝化-好氧反硝化特性图。具体实施方式下面结合具体实施例对于本专利技术进行进一步的描述，实施例1：菌株XY-1的分离在浙江省温州市十字河道中采集底泥以及大罗山公厕采集屎尿水，取屎尿水800mL和底泥3.6g，混合均匀后加以曝气进行驯化过程，培养5d后，NH4+-N去除率达到82%，即驯化完成。取驯化完成的菌液1mL接入装有9mL无菌水的试管中混匀，然后采用梯度稀释法，对水样进行稀释；从每份样品中分别取0.1mL所得的稀释菌液分别涂布到异养硝化固体培养基上，于生化培养箱内30℃下培养。用接种环从异养硝化固体培养基上，挑取较大且独立的菌落，采用平板划线法接种于异养硝化固体培养基上，在30℃的条件下培养，通过多次平板划线法纯化得到单菌落直到形成可见菌落，对长势较好的菌种进行平板划线法纯化。取纯化较好的单菌落接种于异养硝化培养基中进行摇床培养，转速为160r/min，培养48h，每隔一段时间测氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总氮，OD600。筛选出硝化能力最强的菌株，置于4℃冰箱内保存。上述一样硝化培养基，是指以硫酸铵为氮源的富集培养基，该培养基包含以下物质组分和条件：(NH4)2SO40.47g,琥珀酸钠5.62g，维氏盐溶液50mL，C/N=10，蒸馏水1000mL，pH=7.0。上述维氏盐溶液，其配方（g/L）：K2HPO45.0,MgSO4·7H202.5,NaCL2.5,MnSO4·4H2O0.05,FeSO4·7H2O0.05。上述固体培养基为液体培养基加2%琼脂粉。实施例2：菌种XY-1的生物学鉴定所述图1、图2为菌株的菌落形态和显微形态，如图所述菌落为湿润、光滑、扁平、半透明、边缘不整齐，菌落直径2-3mm。显微形态显示为革兰氏阴性短杆，单身，细胞大小为1.0μm*2.0μm；运动，无荚膜，无芽孢。对菌株XY-1基因组DNA提取和16SrRNA基因扩增及序列分析：首先提取基因组DNA，具体步骤如下：在菌体中加入20μL的裂解缓冲液（50mmol/LTris-HCl，pH8.0；25mmol/L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株费氏柠檬酸杆菌，其特征在于，该菌株是费氏柠檬酸杆菌（Citrobacterfreundii）XY-1，由中国典型培养物保藏中心简称CCTCC保藏，保藏编号为CCTCC NO:M2019520，保藏时间为2019年7月19日。/n

【技术特征摘要】
1.一株费氏柠檬酸杆菌，其特征在于，该菌株是费氏柠檬酸杆菌（Citrobacterfreundii）XY-1，由中国典型培养物保藏中心简称CCTCC保藏，保藏编号为CCTCCNO:M2019520，保藏时间为2019年7月19日。


2.一种费氏柠檬酸杆菌的制备方法，其特征在于，所述菌株的制备方法包括：
Step1.在浙江省温州市某河道中采集底泥以及大罗山某公厕采集屎尿水，取屎尿水800mL和底泥3.6g，混合均匀后加以曝气进行驯化过程，培养5d；
Step2.取步骤Step1中培养5d后的菌液1mL接入装有9mL无菌水的试管中混匀，采用梯度稀释法，对水样进行稀释；稀释后的每份样品取0.1mL涂布到异养硝化培养基上，在生化培养箱中在30℃的温度条件下培养；
Step3.观察培养基上长出的菌群，用接种环挑选大且较为独立的菌落，采用平板划线法接种于异养硝化固体培养基上，通过多次划线纯化得到单菌落直到形成单菌落以及可见菌落；
Step4.取Step3中纯化培养后的单菌落接种于异养硝化培养基，转速为160r/min，培养48h，筛选出硝化能力最强的菌株。


3.一种氨氮污水去氮处理方法，其特征在于，在氨氮污水去氮处理中使用费氏柠檬酸杆菌（Citrobacterfreundii）XY-1菌株。


4.根据权利要求3所述的一种氨氮污水去氮处理方法，其特征在于，所述污水去氮处理方法包括：
Ste...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志达，余洋，褚淑祎，肖继波，戴显钦，
申请(专利权)人：温州创源环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33