硫自养反硝化菌株、菌制剂及其应用制造技术

本申请涉及生物工程，应用在微生物处理废水技术领域。本申请提供了一种硫自养反硝化菌株、菌制剂及其应用。硫自养反硝化菌株为氧化硫环杆菌（Ciceribacter thiooxidans），保藏编号为CGMCC No.25134。本申请的硫自养反硝化菌株能够有效去除高盐高硝氮废水中的NO3‑

【技术实现步骤摘要】
硫自养反硝化菌株、菌制剂及其应用


[0001]本申请涉及生物工程
，尤其是涉及一种硫自养反硝化菌株、菌制剂及其应用。

技术介绍

[0002]目前，硝氮污水处理技术研究最多的是生物法，生物法主要是由反硝化菌参与。反硝化菌以NO3—N为电子受体进行反硝化作用，在无氧条件下，最终将硝氮还原为氮气。在这个过程中，NO3—N代替氧气作为最终电子受体，当电子从供体转移到受体时，产生能量，以供微生物维持生长和活动所需。反硝化菌根据所能够利用的碳源形式不同，又分为异养反硝化菌和自养反硝化菌。目前污水处理中常用的大多是异养反硝化菌，异养反硝化菌需要以水中的有机物作为电子供体，在实际应用过程中，经常会因为水中有机物的成分和含量的问题而需额外投加有机碳，但是由于很难精确地计算所需的有机碳总量，容易对水体会造成二次污染；而且在硝氮还原为氮气的过程中，硝氮首先会还原为亚硝氮(NO2—N)，亚硝氮是一种毒性物质，会导致高铁血红蛋白血症，影响人体健康。
[0003]自养反硝化菌是一类利用H2、单质Fe、单质硫、硫化物等无机物质作为电子供体，以NO3—N为电子受体进行反硝化作用，可将NO3—N直接转为氮气。自养硝化菌以二氧化碳等无机物作为碳源，无需投加额外的有机物，降低了运行成本以及后续的二次污染，而且产泥量较异养硝化菌少，可有效的减少污泥量，具有很好的应用前景。
[0004]然而，目前的自养反硝化菌对于高盐浓度的高硝氮废水难以处理，主要是由于高盐会对微生物产生较强的抑制作用，进而使硝氮难以被微生物利用降解，因此，即使经过自养反硝化菌处理过的污水也难以达到可排放标准。
[0005]所以，筛选出一种可适用于高盐高硝氮废水的自养反硝化菌具有极高应用价值。

技术实现思路

[0006]为了改善目前自养反硝化菌难以处理高盐浓度的高硝氮废水的问题，本申请提供了一种硫自养反硝化菌株，能够有效去除高盐高硝氮废水中的NO3‑
，去除率高达99.5％，尤其适用于盐浓度为1％～4％的废水脱氮处理。
[0007]第一方面，本申请提供了一种硫自养反硝化菌株，该菌株分离自皮革污水处理厂生化池活性污泥，通过对其形态特征、生理生化检测及16S rDNA基因序列分析初步鉴定为氧化硫环杆菌(Ciceribacter thiooxidans)，该菌株的16S rDNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本申请将该菌株命名为HZ
‑
006。该菌株已于2022年06月20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CGMCC No.25134，保藏地址为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。该菌株能够有效去除高盐高硝氮废水中的NO3‑
，去除率高达99.5％，尤其适用于盐浓度为1％～4％的废水脱氮处理。
[0008]第二方面，本申请还提供了一种硫自养反硝化菌制剂，所述硫自养反硝化菌制剂中含有保藏编号为CGMCC No.25134的硫自养反硝化菌株，所述硫自养反硝化菌制剂为固态
或液态菌制剂。
[0009]通过提供该硫自养反硝化菌株的不同形态，均可保留其良好的脱氮性能。
[0010]第三方面，本申请还提供了所述硫自养反硝化菌株或硫自养反硝化菌制剂在高盐高硝氮废水中脱氮处理的应用。
[0011]第四方面，本申请还提供了一种高盐高硝氮废水的脱氮处理的方法，包括将含硫自养反硝化菌株或硫自养反硝化菌制剂的菌液加入到高盐高硝氮废水中的步骤，所述菌液的添加量为体积比0.1％～2％。
[0012]通过采用以上的技术方案，可实现高盐高硝氮废水中高效脱氮的目的。
[0013]可选地，所述菌液在加入到高盐高硝氮废水之前经过了活化处理的步骤，所述活化处理是将所述硫自养反硝化菌株挑取单菌落或将所述硫自养反硝化菌制剂接种到装有培养基的容器中，在初始pH＝5.0～7.0、温度为20℃～35℃、盐浓度为1％～3％、130～150r/min摇床中进行缺氧培养24
‑
48h，获得活化的菌液。
[0014]通过采用以上的技术方案，通过将硫自养反硝化菌株采用活化处理，对其进行高密度培养，使得菌液浓度达到最佳，获得较好的脱氮性能。
[0015]可选地，所述培养基包括：基础培养基、葡萄糖、NaCl和单质硫，且每1L基础培养基中，配有5g葡萄糖、10～30gNaCl和2g单质硫。
[0016]通过采用以上的技术方案，能够使硫自养反硝化菌株充分活化，达到最好的活化效果。
[0017]可选地，所述高盐高硝氮废水中的盐含量为1％～4％。
[0018]通过采用以上的技术方案，氧化硫环杆菌(Ciceribacter thiooxidans)在盐含量为1％～4％的高硝氮废水中能够充分降解硝氮，具有良好的脱氮效果。
[0019]综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：1、本申请提供的氧化硫环杆菌(Ciceribacter thiooxidans)菌株，能够有效去除高盐高硝氮废水中的NO3‑
，去除率高达99.5％，尤其适用于盐浓度为1％～4％的废水脱氮处理。
[0020]2、本申请的氧化硫环杆菌(Ciceribacter thiooxidans)菌株，经过活化处理后，脱氮效果显著，24h后即可将废水中的NO3‑
降解到1mg/L以下，远低于一级排放标准(＜5mg/L)的要求。
附图说明
[0021]图1为本申请的氧化硫环杆菌(Ciceribacter thiooxidans)菌株HZ
‑
006的扫描电镜照片；图2为本申请实施例1中所构建的筛选菌株和相似菌种的系统发育树；图3为本申请实施例3中培养基中硝氮、亚硝氮和氨氮的含量变化的折线图。
[0022]用于专利程序的微生物保存：保藏日期：2022年06月20日保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏单位地址：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保藏编号：CGMCC No.25134
分类命名：氧化硫环杆菌(Ciceribacter thiooxidans)。
具体实施方式
[0023]硫自养反硝化技术的研究最早起源于20世纪70年代，该技术的核心原理是硫氧化细菌在缺氧或者厌氧条件下将还原态的硫化物(S0，S2‑
，SO
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‑
)作为电子供体，并将NO3—N作为电子受体，将其还原为N2。由于作为电子供体的硫化物廉价易得，受水质影响小，且已易于被利用，因此硫自养反硝化技术一直被认为是处理低C/N污水时用来替代传统异养硝化工艺的最佳工艺，反硝化过程中也不产生亚硝酸盐。常用的电子供体包括硫铁矿、硫代硫酸盐和单质硫(粉末)。由于硫铁矿容易板结、矿石中常有生物毒性，而硫代硫酸盐由于成本高，容易投加过量等缺点，无法在工程中使用。而单质硫粉由于其价格便宜，粉末的形状提供了更大的比表面积给微生物菌群，易于反应的传质效率，是目前硫自养反硝化反应最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫自养反硝化菌株，其特征在于，其为氧化硫环杆菌（Ciceribacter thiooxidans），其保藏编号为CGMCC No.25134。2.根据权利要求1所述的硫自养反硝化菌株，其特征在于，所述硫自养反硝化菌株的16S rDNA的核苷酸序列如SEQ ID No .1所示。3.一种硫自养反硝化菌制剂，其特征在于，所述硫自养反硝化菌制剂中含有保藏编号为CGMCC No.25134的硫自养反硝化菌株，所述硫自养反硝化菌制剂为固态或液态菌制剂。4.如权利要求1或2所述的硫自养反硝化菌株或权利要求3所述的硫自养反硝化菌制剂在高盐高硝氮废水中脱氮处理的应用。5.一种高盐高硝氮废水的脱氮处理的方法，其特征在于，包括将含权利要求1或2所述的硫自养反硝化菌株或权利要求3所述的硫自养反硝化菌制剂的菌液加入到高盐高硝氮废水中的步骤，所述菌液的添加量为体积比0.1%~2%。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓敬轩，单晓红，邱勋，向斯，
申请(专利权)人：恒臻无锡生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：