專(zhuān)利名稱(chēng)：一株高鹽異養(yǎng)硝化-好氧反硝化除磷的鹽弧菌及其在廢水處理中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一株鹽弧菌(Salinivibrio)及其在高鹽廢水處理中的應(yīng)用。該菌株具有異養(yǎng)硝化-好氧反硝化的功能，可以在高鹽條件下實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮的過(guò)程，同時(shí)完成污水中含磷污染物的去除。
背景技術(shù)：
高鹽廢水是指總含鹽量(以NaCl含量計(jì))至少為1%的廢水，這些廢水除含有大量高濃度的有機(jī)物外，還含有大量的無(wú)機(jī)鹽，如Cr、Na+、Ca2+、S042_等。隨著海水直接利用以及高含鹽工業(yè)廢水的大量排放，高鹽廢水中的高濃度有機(jī)物或營(yíng)養(yǎng)物，如C0D、N、P等，對(duì)水體環(huán)境造成巨大壓力，加劇了江河湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的進(jìn)程。因高鹽度會(huì)對(duì)常規(guī)生物處理系統(tǒng)中微生物的正常代謝會(huì)產(chǎn)生不利的影響，主要包括:滲透壓偏高，微生物細(xì)胞質(zhì)壁分離，使生長(zhǎng)受到阻礙甚至死亡；微生物代謝酶活性受阻；水體密度增加，影響污泥沉降效果等。因此，在高鹽條件下，傳統(tǒng)的生物除磷脫氮工藝往往不能發(fā)揮出較好的效果，尋求高鹽條件下的脫氮除磷工藝一直是研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)生物脫氮 是在微生物的作用下將污水中的有機(jī)氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為N2的過(guò)程，硝化反應(yīng)是由一群自養(yǎng)好氧微生物完成，具體分兩個(gè)階段分別由亞硝酸菌和硝酸菌兩種菌完成。傳統(tǒng)生物脫氮的硝化反應(yīng)需要較長(zhǎng)的污泥齡和好氧條件，大量有機(jī)物存在時(shí)會(huì)造成硝化細(xì)菌的流失；反硝化細(xì)菌則需要較短的污泥齡和缺氧條件，高度依賴(lài)有機(jī)物為其脫氮過(guò)程提供電子供體。因硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌生理機(jī)制的差異導(dǎo)致了基于該理論的污水脫氮技術(shù)工藝冗長(zhǎng)、能耗大、占地面積大、對(duì)環(huán)境變化敏感、脫氮效率不佳等問(wèn)題。傳統(tǒng)生物除磷工藝的基本原理是在厭氧條件下，PAOs分解細(xì)胞聚磷酸鹽的同時(shí)產(chǎn)生ATP，并利用ATP將環(huán)境中的揮 發(fā)性脂肪酸等小分子有機(jī)物攝入胞內(nèi)，將其以PHB(聚-β羥基丁酸鹽)及糖原等有機(jī)顆粒的形式存在于細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)將聚磷酸鹽水解生成的正磷酸鹽(Ρ043_)排出細(xì)胞外；在好氧條件下，PAOs以氧氣為電子受體，利用PHB代謝釋放的能量，從污水中吸收超過(guò)其生長(zhǎng)所需要的磷并以聚磷酸鹽的形式貯存在細(xì)胞體內(nèi)。通過(guò)將被細(xì)菌過(guò)量攝取的磷隨剩余污泥排出系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)除磷目的。生物脫氮除磷發(fā)生機(jī)制的差異導(dǎo)致了這兩個(gè)過(guò)程本身就是一個(gè)矛盾統(tǒng)一體，產(chǎn)生矛盾的根本原因是不同功能的微生物所需要的最佳生長(zhǎng)條件不同。硝化需要長(zhǎng)泥齡的硝化細(xì)菌和好氧條件，反硝化需要短泥齡的反硝化菌和缺氧條件，釋磷需要短泥齡的聚磷菌和厭氧條件，而吸磷則需要好氧條件。此外，反硝化菌和聚磷菌之間還存在著因生活污水中碳源不足而產(chǎn)生的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。生物脫氮除磷工藝的發(fā)展也主要是圍繞著在同一污水處理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)脫氮與除磷的矛盾展開(kāi)的。因這些固有矛盾的存在，造成了我國(guó)多數(shù)污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用高、脫氮除磷效果不穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)率較低。在高鹽條件下，除磷脫氮的問(wèn)題變得尤其復(fù)雜和突出。非高鹽條件下的生物脫氮除磷研究近年來(lái)已有較大進(jìn)展，出現(xiàn)了 SHAR0N、CAN0N、OLAND和ΑΝΝΑΜ0Χ等新型脫氮工藝，但這些工藝仍未擺脫好氧厭氧結(jié)合的兩段式生物脫氮的限制；在生物除磷方面，發(fā)現(xiàn)了特殊的反硝化聚磷菌(DPB)，可在缺氧/厭氧交替的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)硝酸鹽氮和磷的同步去除。隨著研究的深入，研究者也發(fā)現(xiàn)了特殊的異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌，這類(lèi)細(xì)菌能夠在好氧條件下實(shí)現(xiàn)氨氮和總氮的同步去除，解決了硝化和反硝化的矛盾。篩選并發(fā)現(xiàn)具有特殊脫氮除磷功能的微生物一直是生物脫氮除磷研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和趨勢(shì)。篩選耐鹽的聞效菌種也是解決聞鹽條件下廢水處理的有效途徑和研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。近些年來(lái)，有研究者通過(guò)培養(yǎng)馴化出耐高鹽的菌種，以及從自然界高鹽環(huán)境中分離出耐鹽菌和嗜鹽菌，并將其應(yīng)用于高鹽廢水處理取得了較好的效果，如Woolardte]等從大鹽湖的土壤中篩選的嗜鹽菌在SBR反應(yīng)器中能夠有效處理高鹽含酚廢水。然而，國(guó)內(nèi)外對(duì)高鹽廢水的報(bào)導(dǎo)大多數(shù)關(guān)注點(diǎn)在于有機(jī)物和氮素的去除，目前幾乎沒(méi)有對(duì)高鹽條件下具有除磷能力菌種的報(bào)道，在高鹽度條件下實(shí)現(xiàn)廢水的同步脫氮除磷更是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的課題。本發(fā)明分離出一株鹽弧菌(Salinivibrio),發(fā)現(xiàn)其具有耐高鹽兼具異養(yǎng)硝化_好氧反硝化的能力；進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這種細(xì)菌在單一好氧條件下兼有同步除磷的能力。利用這類(lèi)具有特殊性質(zhì)的細(xì)菌的生理特性和代謝機(jī)理，基于硝化過(guò)程可以是異養(yǎng)細(xì)菌的生理行為，而反硝化和除磷過(guò)程可以在好氧條件下進(jìn)行，使得可以在高鹽條件的同一好氧環(huán)境下完成脫氮除磷，能夠較好的克服上述提到的傳統(tǒng)生物處理中存在的矛盾問(wèn)題，由此完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種高鹽兼具異養(yǎng)硝化-好氧反硝化和好氧攝磷能力的菌株及其在廢水處理中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的鹽弧菌(Salinivibr`io)菌株已于2012年3月29日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(簡(jiǎn)稱(chēng)CGMCC)，保藏號(hào)為CGMCC N0.5946。本發(fā)明所提供的菌株，具有以下表型特征:在25-35°C下，營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)16-32h后，菌落表面光滑，無(wú)色素；通過(guò)革蘭氏染色后在顯微鏡下呈陰性，菌體呈桿狀，直或彎曲成弧狀，菌落較小，扁平，半透明。該菌株的16S rRNA基因序列特征:其16S rRNA具有如序列表中序列I所示的核苷酸序列，序列長(zhǎng)度為1409bp。根據(jù)其形態(tài)特征和生理生化特征及其16S rRNA基因序列在Genbank中的檢索結(jié)果，鑒定該菌株為鹽弧菌(Salinivibrio)。根據(jù)該菌株耐鹽性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果，鹽弧菌(Salinivibrio)耐鹽范圍(以 NaCl 計(jì))為 1_13%。本發(fā)明所提供的鹽弧菌(Salinivibrio)能夠在高鹽條件下，以有機(jī)物為電子受體，NH4+為電子供體，將NH4+氧化為N02_或N03_ ；能夠在好氧的條件下，以有機(jī)物為電子供體，NO2-或N03_為電子受體，將其還原為氮?dú)猓贿€能夠在好氧條件下，將無(wú)機(jī)磷攝入體內(nèi)轉(zhuǎn)化為自身組分進(jìn)而實(shí)現(xiàn)去除污水中磷元素的目的。本發(fā)明所提供的鹽弧菌(Salinivibrio)可用于同步脫氮除磷，在實(shí)際應(yīng)用中，可將菌株置于高鹽廢水中實(shí)現(xiàn)氮磷同步去除的目的。所述廢水的碳氮比可為3.7-12，優(yōu)選為9-12。所述廢水的溫度可為20_40°C，優(yōu)選為25_30°C。
所述廢水的pH可為6.5-8.0，優(yōu)選為6.5-7.5。本發(fā)明的鹽弧菌(Sal ini vibrio)及其應(yīng)用與現(xiàn)有技術(shù)相比較有如下有益效果:(I)本發(fā)明的鹽弧菌(Salinivibrio)菌株對(duì)高鹽的耐受力強(qiáng),能夠在高鹽、好氧條件下實(shí)現(xiàn)好氧條件下氮磷的同步去除，解決了高鹽對(duì)傳統(tǒng)生物處理過(guò)程的限制以及傳統(tǒng)廢水處理中生物脫氮除磷需要采取厭氧釋磷、缺氧反硝化、好氧硝化吸磷分段處理的瓶頸問(wèn)題；(2)硝化和反硝化偶聯(lián)進(jìn)行，反硝化過(guò)程中產(chǎn)生的堿度可以很好的彌補(bǔ)硝化過(guò)程中產(chǎn)生的酸度，整個(gè)過(guò)程無(wú)需加堿調(diào)節(jié)pH ;相比自養(yǎng)硝化細(xì)菌，異養(yǎng)硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)速率快、細(xì)胞產(chǎn)率高，可以有效解決自養(yǎng)硝化細(xì)菌增值緩慢、系統(tǒng)水力停留時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題；(3)脫氮和除磷同步進(jìn)行，解決了反硝化菌和聚磷菌對(duì)碳源的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題；(4)采用本發(fā)明，可以完成碳氮磷的同步去除，無(wú)須構(gòu)建新的反應(yīng)器，最大限度的簡(jiǎn)化了工藝流程，節(jié)省了設(shè)備和投資的成本，因此，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益；(5)本發(fā)明適用于高含鹽廢水的脫氮除磷處理，應(yīng)用前景廣闊，具有很好的社會(huì)效.、/■
Mo以下結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例僅為舉例說(shuō)明，本發(fā)明的范圍并不以具體實(shí)施方法為限，而是由權(quán)利要求的范圍加以限定。


附圖1鹽弧菌(Salinivibrio)在鹽度為3%時(shí)對(duì)氮素和磷酸鹽的降解曲線(xiàn)附圖2鹽弧菌(Sal ini vibrio)在不同鹽度下對(duì)氨氮的降解曲線(xiàn)附圖3鹽弧菌(Salinivibrio)在不同鹽度下對(duì)磷酸鹽的降解曲線(xiàn)附圖4鹽弧菌(Salinivibrio)在不同pH條件下的脫氮曲線(xiàn)附圖5鹽弧菌(Sal ini vibrio)在不同pH條件下的除磷曲線(xiàn)附圖6鹽弧菌(Salinivibrio)在不同溫度條件下的脫氮曲線(xiàn)附圖7鹽弧菌(Sal ini vibrio)在不同溫度條件下的除磷曲線(xiàn)附圖8鹽弧菌(Salinivibrio)在不同C/N條件下的脫氮曲線(xiàn)附圖9鹽弧菌(Sal ini vibrio)在不同C/N條件下的除磷曲線(xiàn)
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。下述實(shí)施例中，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中，所述百分含量如無(wú)特殊說(shuō)明，均為質(zhì)量百分含量。實(shí)施例中各種污染物的監(jiān)測(cè)分析方法參考《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版，中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002)。溫度和溶解氧通過(guò)便攜式溶氧測(cè)定儀(YSI550A，USA)進(jìn)行測(cè)定。污泥濃度(MLSS)和揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)根據(jù)重量法測(cè)定。實(shí)施例中使用的各種單位，統(tǒng)一采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)施實(shí)例1:鹽弧菌(Salinivibrio)在鹽度為3%時(shí)的同步脫氮除磷能力測(cè)定將保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(簡(jiǎn)稱(chēng)CGMCC)，保藏號(hào)為CGMCC N0.5946的鹽弧菌(Salinivibrio)菌株(下同)接種于IL的LB培養(yǎng)基中，防止雜菌的侵入并保持菌體的生長(zhǎng)活力，進(jìn)行富集培養(yǎng)。將培養(yǎng)得到的菌液離心，用無(wú)菌水洗滌三次，制成光密度(OD6tltl)為1-2的菌懸液。取IOmL上述菌懸液加入兩個(gè)含有90mL的鹽度(以NaCl計(jì))為3%的測(cè)試培養(yǎng)基(每升含 0.94g 葡萄糖，0.153g NH4Cl, 0.035g KH2PO4,0.1gMgSO4.7Η20，0.006g FeSO4.7Η20，pH7.(Γ7.5)的錐形瓶中，用9層紗布封口，30°C 150rpm的搖床中振蕩培養(yǎng)。未接種菌懸液的培養(yǎng)基進(jìn)行同等條件下的實(shí)驗(yàn)作為空白對(duì)照。于011、611、1211、1811和2411取少量反應(yīng)液，其中一部分直接用于測(cè)定菌體光密度，其余部分在8000rpm下離心5min,取上清液測(cè)定各種含氮化合物及磷酸鹽的濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)附圖1。鹽弧菌(Salinivibrio)菌株在高鹽條件下生長(zhǎng)良好,且對(duì)氨氮和磷酸鹽有較強(qiáng)的降解能力。在24h內(nèi)，菌株處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，與此同時(shí)氨氮和磷酸鹽的降解同步進(jìn)行，24h時(shí)去除率達(dá)到最大值93.6和100%。此外，在整個(gè)降解過(guò)程中，硝氮和亞硝氮的濃度無(wú)明顯積累，廢水中大部分的氨氮通過(guò)異養(yǎng)硝化-好氧反硝化作用直接轉(zhuǎn)化為氣體產(chǎn)物。此外，24h內(nèi)磷酸鹽的濃度由最初的10mg/L下降至Omg/L,說(shuō)明該菌株在高鹽條件下具有異樣硝化-好氧反硝化能力的同時(shí)兼有較強(qiáng)的除磷功能。實(shí)施實(shí)例2:菌株在不同鹽度條件下的脫氮除磷效果以葡萄糖為碳源，氨氮為氮源，實(shí)施例中所述鹽弧菌(Salinivibrio)菌株在不同鹽度下對(duì)氨氮的去除能力測(cè)定。具體實(shí)施步驟如下:將鹽弧菌(Salinivibrio)菌株接種于鹽度(以NaCl計(jì))分別為1%、3%、5%、8%、10% 和 13% 的 IOOml 無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基(0.94g 葡萄糖，0.153g NH4Cl,0.035g KH2PO4,0.1gMgSO4.7Η20，0.006g FeSO4 *7H20,30g-150g NaCl，pH7.0 7.5)中，于 30°C 150rpm 的搖床中進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)。待菌株生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后期時(shí)，取IOml菌液接入新鮮的鹽度(以NaCl計(jì))分別為1%、3%、5%、8%、10%和13%的90ml無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中，于30°C 150rpm的搖床中進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。未接種菌懸液的培養(yǎng)基進(jìn)行同等條件下的實(shí)驗(yàn)作為空白對(duì)照。于6h、12h、18h、24h、36h和48h取少量反應(yīng)液，其中一部分直接用于測(cè)定菌體光密度，其余部分在8000rpm下離心lOmin，取上清液測(cè)定含氮化合物和磷酸鹽的濃度。如附圖2所示，初始氮源濃度為40mg/L，當(dāng)鹽度分別為1%、3%、5%、8%、10%和13%時(shí)，48h 后氨氮的濃度分別為 31.08mg/L、3.56mg/L、4.53mg/L、6.78mg/L、7.23mg/L 和36.72mg/L ;在鹽度為1%時(shí)，鹽弧菌(Salinivibrio)菌株對(duì)氨氮的去除效果不是很理想，48h去除率僅為22.03% ;當(dāng)鹽度為3%時(shí)，鹽弧菌(Salinivibrio)菌株對(duì)氨氮的去除效果最好，其24h和48h的去除率分別達(dá)到93.59%和91.10% ;此后隨著鹽度升高，菌株對(duì)氨氮的去除呈下降趨勢(shì)，但直到鹽度升高至10%，其 對(duì)氨氮的去除率一直保持在80%以上；當(dāng)鹽度達(dá)到13%時(shí)，菌株對(duì)氨氮的去除效果明顯下降，去除率僅為8.20%，推測(cè)原因可能是此鹽度下該菌株生長(zhǎng)速率下降，對(duì)其降解能力產(chǎn)生較強(qiáng)的抑制作用。由此可知，鹽弧菌(Salinivibrio)降解氨氮的最佳鹽度為3%，并且在鹽度為3%_10%的范圍內(nèi)對(duì)氨氮均有較好的去除效果。結(jié)果如圖3所示，該菌株在鹽度(以NaCl計(jì))分別為3%、5%、8%、10%時(shí)，均可以有效去除磷酸鹽；當(dāng)鹽度為1%和13%時(shí)，菌株的除磷效果不理想。其中在鹽度為3%時(shí)的除磷性能最好，去除速率也最快，磷酸鹽的最大去除率達(dá)到93.6%。由此可見(jiàn)，該菌株為對(duì)高鹽有良好耐受能力的耐鹽菌，其能夠在高鹽條件下有效實(shí)現(xiàn)生物除磷。
實(shí)施實(shí)例3:.菌株在不同pH條件下的脫氮除磷實(shí)驗(yàn)將鹽弧菌(Salinivibrio)菌株接種于IOOml的鹽度(以NaCl計(jì))為3%無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中，于30°C 150rpm的搖床中進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)。待菌株生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后期時(shí)，取IOml菌液接入新鮮的90ml無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基(同實(shí)施例2)中，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH分別為6.5-7.0、7.0-7.5和7.5-8.0的范圍內(nèi)，于30°C 150rpm的搖床中進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。未接種菌懸液的培養(yǎng)基進(jìn)行同等條件下的實(shí)驗(yàn)作為空白對(duì)照。于6h、12h、18h、24h、36h和48h取少量反應(yīng)液，其中一部分直接用于測(cè)定菌體光密度，其余部分在SOOOrpm下離心lOmin，取上清液測(cè)定各種含氮化合物和磷酸鹽的濃度。由圖4、圖5可見(jiàn),鹽弧菌(Salinivibrio)菌株在pH為6.5-7.0,脫氮除磷性能最好，24h對(duì)氨氮和磷酸鹽的去除率分別達(dá)到93.6和100%。但隨著pH的升高，菌株脫氮除磷率降低。當(dāng)PH為7.5-8.0范圍內(nèi)，菌株對(duì)氨氮和磷酸鹽的去除效果都不是很理想。由此可知，該菌株脫氮除磷效果最適的PH范圍為6.5-7.0，pH值的升高會(huì)對(duì)其脫氮除磷效果產(chǎn)生抑制作用。實(shí)施實(shí)例4:菌株在不同溫度條件下的脫氮除磷實(shí)驗(yàn)將鹽弧菌(Salinivibrio)菌株接種于IOOml的鹽度(以NaCl計(jì))為3%無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基(同實(shí)施例2)中，于30°C 150rpm的搖床中進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)。待菌株生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后期時(shí)，取IOml菌液接入新鮮的IOOml無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中，調(diào)節(jié)搖床培養(yǎng)溫度分別為20°C、30°C和40°C，150rpm振蕩培養(yǎng)。未接種菌懸液的培養(yǎng)基進(jìn)行同等條件下的實(shí)驗(yàn)作為空白對(duì)照。于611、1211、1811、2411、3611和48h取少量反應(yīng)液，其中一部分直接用于測(cè)定菌體光密度，其余部分在8000rpm下離心IOmin,取上清液測(cè)定各種含氮化合物和磷酸鹽的濃度。由圖6、圖7可見(jiàn)，當(dāng)溫度分別為20°C、30°C和40°C時(shí)，48h后氨氮的濃度分別為6.51mg/L、3.56mg/L 和 7.40mg/L,磷酸鹽的濃度分別為 2.27mg/L、2.30mg/L 和 2.83mg/L。溫度為30°C時(shí)，菌株對(duì)氨氮和磷酸鹽的去除率最高；48h內(nèi)無(wú)硝酸鹽氮的累積，只有微量的亞硝酸鹽氮出現(xiàn)，其值均不超過(guò)0.04mg/Lo說(shuō)明鹽弧菌(Salinivibrio)菌株對(duì)溫度具有較寬的適應(yīng)范圍。實(shí)施實(shí)例5:菌株在不同C/N條件下的脫氮除磷實(shí)驗(yàn)將鹽弧菌(Salinivibrio)菌株接種于IOOml的鹽度(以NaCl計(jì))為3%無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基(同實(shí)施例2)中，于30°C 150rpm的搖床中進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)。待菌株生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后期時(shí)，取IOml菌液接入新鮮的IOOml無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中，調(diào)節(jié)C/N分別為3.7,7.5和9.0,于300C 150rpm的搖床中進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。未接種菌懸液的培養(yǎng)基進(jìn)行同等條件下的實(shí)驗(yàn)作為空白對(duì)照。于6h、12h、18h、24h、36h和48h取少量反應(yīng)液，其中一部分直接用于測(cè)定菌體光密度，其余部分在SOOOrpm下離心lOmin，取上清液測(cè)定各種含氮化合物和磷酸鹽的濃度。由圖8、圖9可見(jiàn)，當(dāng)C/N分別為3.7、7.5和9時(shí)，48h后氨氮的濃度分別為9.09mg/L、6.94mg/L 和 4.56mg/L,磷酸鹽的濃度分別為 4.04mg/L、3.16mg/L 和 2.30mg/L ;當(dāng) C/N 為9時(shí)，鹽弧菌(Salinivibrio)對(duì)氨氮和磷酸鹽的去除率明顯高于其在C/N為3.7和9時(shí)的去除率。實(shí)施實(shí)例6:菌株最佳除磷條件的確定采用搖瓶實(shí)驗(yàn)的模式，依據(jù)正交實(shí)驗(yàn)原理，以pH值、搖床培養(yǎng)溫度、接種量和碳氮比四個(gè)因素為影響因子， 建立了 4因素3水平共計(jì)9次正交試驗(yàn)以確定菌株鹽弧菌(Salinivibrio)的最佳除磷條件。實(shí)驗(yàn)中選用的培養(yǎng)基除葡萄糖與氯化銨含量根據(jù)需要改變外，其余組分和濃度一律與實(shí)施例1相同。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表I所示。由表I可知，四個(gè)因子對(duì)鹽弧菌(Salinivibrio)除磷效果的影響強(qiáng)弱為:pH>碳氮比 > 溫度 > 接種量；鹽弧菌(Salinivibrio)的最佳除磷效果組合為A2B2C3D2，對(duì)應(yīng)的最優(yōu)條件為pH為6.5-7.0，溫度為30°C，接種量為10%，碳氮比為9。表I正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種高鹽兼具異養(yǎng)硝化-好氧反硝化和除磷功能的鹽弧菌Salinivibrioi菌株,其特征是鹽弧菌Salinivibrioi菌株可用于含鹽廢水處理,能夠在單一好氧條件下實(shí)現(xiàn)同步脫氮和除磷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽弧菌Salinivibrio,其特征在于:該鹽弧菌菌株的16SrRNA基因如序列表所示的核苷酸序列，序列長(zhǎng)度為1409bp，菌株保藏號(hào)為CGMCC N0.5946。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽弧菌Salinivibrio,其特征在于:在30_40°C下,營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)16-32h后，菌落表面光滑，無(wú)色素；通過(guò)革蘭氏染色后在顯微鏡下呈陰性，菌體呈桿狀，直或彎曲成弧狀，大小為(0.6-1.2) ymX (1.5-6.0) μ m，菌落較小，扁平，半透明。
4.權(quán)利要求1所述的鹽弧菌Salinivibrio在廢水處理中的應(yīng)用,其特征在于:能夠以有機(jī)物為電子受體，NH4+為電子供體,將NH4+氧化為NOf或NOf ;能夠在好氧的條件下，以有機(jī)物為電子供體，N02_或N03_為電子受體，將其還原為氮?dú)?；還能夠在好氧條件下，將無(wú)機(jī)磷攝入體內(nèi)轉(zhuǎn)化為自身組分進(jìn)而實(shí)現(xiàn)去除污水中磷元素的目的，實(shí)現(xiàn)單一好氧條件下氮磷的同步去除。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鹽弧菌Salinivibrio的應(yīng)用,其特征在于:其所述的廢水的鹽度(以NaCl計(jì))范圍為1-13%，優(yōu)選為3-10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鹽弧菌Salinivibrio的應(yīng)用,其特征在于:其所述的廢水的碳氮比范圍為3.7-12，優(yōu)選為9-12。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鹽弧菌Salinivibrio的應(yīng)用,其特征在于:其所述的廢水的pH范圍為6.5-8.0，優(yōu)選為6.5-7.5。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征是利用鹽弧菌Salinivibrio和或以其為主要成份微生物制劑對(duì)廢水進(jìn)行處理，可在高鹽好氧環(huán)境下完成硝化、反硝化和除磷過(guò)程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氨氮、總氮及磷 的同時(shí)去除。
全文摘要
本發(fā)明涉及一株高鹽兼具異養(yǎng)硝化-好氧反硝化與除磷功能的鹽弧菌(Salinivibrio)及其在廢水處理中的應(yīng)用。該菌株對(duì)高鹽環(huán)境耐受能力強(qiáng)，在高鹽條件生長(zhǎng)良好，并且可以利用有機(jī)碳為唯一碳源，氨氮為唯一氮源進(jìn)行新陳代謝，通過(guò)異養(yǎng)硝化-好氧反硝化作用把氨氮直接轉(zhuǎn)為氣體產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)脫氮；該菌株也能以硝酸鹽氮為唯一氮源，通過(guò)好氧反硝化作用將硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氣體產(chǎn)物；還能在好氧條件下將無(wú)機(jī)磷攝入體內(nèi)轉(zhuǎn)化為自身組分進(jìn)而去除污水中磷元素。將該菌株應(yīng)用于高鹽廢水的處理，可實(shí)現(xiàn)單一好氧條件下氮磷的同步去除，有效解決高鹽條件下生物脫氮除磷的難題。
文檔編號(hào)C02F3/02GK103074286SQ20131003228
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者倪晉仁, 鄧若男 申請(qǐng)人:北京大學(xué)