[发明专利]具有好氧反硝化性能的草螺菌及其处理废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用草螺菌(Herbaspirillum huttiense)WXZ-14CGMCC No.1799菌株在好氧条件下进行生物脱氮处理废水的方法。该菌株对溶解氧的耐受程度强，在10～98％饱和溶解氧条件下，能利用硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体。污水中的硝酸盐和亚硝酸盐可以在好氧环境下被还原为气体产物而使废水脱氮。

背景技术

在目前已应用的多种脱氮方法中，生物脱氮仍然是废水脱氮处理中的主要手段。传统的废水生物脱氮处理工艺是：污水中的有机氮化合物在生化过程中首先转化为氨氮，氨氮在硝化过程中由自养硝化菌将其转化为硝酸盐和亚硝酸盐；在反硝化过程中再由异养反硝化菌将硝酸盐和亚硝酸盐还原转化为气体产物而使废水脱氮。硝化是反硝化过程的前提，但反硝化过程真正达到废水中的含氮化合物脱除的目的。由于硝化菌有强烈的好氧性，硝化过程必须是好氧的；而传统反硝化菌在有氧条件下即以氧作为电子受体，进行有氧呼吸，只有无氧状态时才以硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体，获取合成细胞体的能量，因此传统反硝化菌仅能在缺氧环境下才能进行反硝化。根据传统生物脱氮理论而发展起来的生物脱氮工艺通常将硝化和反硝化分别在好氧区与缺氧或无氧区进行，形成分级硝化反硝化工艺，因而必须分别建造硝化池和反硝池，这样就使得分级式硝化反硝化工艺存在很多不足之处，诸如由于分别建造硝化池和反硝化池，使得建造工艺流程较长、基建投资高，需要向反硝化池补充碳源等。

发明专利“一种好氧生物脱氮方法”，ZL 2003101213740，该专利是一种涉及对污水中的含氮化合物通过活性污泥中的微生物在同一反应器内同时进行好氧硝化反硝化的脱氮处理的发明专利，但该专利未涉及活性污泥中微生物的种类。Herbaspirillum由Baldani等人于1986年发现，是目前发现植物内生菌具有共生固氮作用的最普遍菌属之一，其好氧反硝化性能迄今还未曾有过报道。目前国内外的许多研究报道都已证实，好氧反硝化作用是常规存在的而不是偶然的。事实上，从运河、池塘、土壤和活性污泥中分离出好氧反硝化菌是很有可能的。这些分离出来的菌种属于Proteobacteria门α，β，γ纲的不同的菌属(如Paracoccus，Thiobacillus，Enterobacter，Comamonas，Sphingomonas等)。此外，Lukow从垃圾渗滤液的硝化工段中分离出一株菌TL1，该菌可以同时利用降解氧和硝酸盐，经鉴定该菌属于Zoogloea。Naokia筛得两株反硝化菌，分别为Pseudomonas stutzeri TR2和Pseudomonas sp.K50。H.K.Huang从硝化反硝化污泥中分离出好氧反硝化菌Citrobacter diversus。国内张光亚从土壤中分离出一株好氧反硝化菌HN，经鉴定为Rhodococcus sp.，于爱茸从池塘中分离出一株耐氧反硝化，经鉴定属于Bacillus。

发明内容

本专利涉及的草螺菌(Herbaspirillum huttiense)WXZ-14CGMCC No.1799菌株能在仅以硝酸盐为氮源和能源的条件下生长。该菌株对溶解氧的耐受程度强，在10～98％饱和溶解氧条件下，均能以显著的速度还原硝酸盐和亚硝酸盐，使反硝化能在好氧条件下进行，是一株新发现的好氧反硝化菌。该菌株在有氧条件下进行反硝化作用的特性，可以将其接种于常规好氧硝化污泥中，即可实现含氮废水的同步硝化反硝化作用，可以解决传统废水处理中生物脱氮需要采取缺氧反硝化、好氧硝化分段处理的问题。前面已经介绍废水中氨氮经硝化过程均转变为硝酸盐或亚硝酸盐，因此本发明适用于各种含氮废水的脱氮处理。