[发明专利]一种异养硝化微生物菌剂、其培养方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于环境微生物领域，具体涉及一种异养硝化微生物菌剂及其培养方法和在养殖废水处理中的用途。

背景技术

养殖废水由于具有高COD、高氨氮的特点，采用硝化反硝化脱氮工艺进行处理，工艺冗长，处理成本高且难于控制，是目前环境污染治理中的重大问题。硝化反硝化脱氮工艺是普遍采用的生物脱氮技术，其特点是脱氮过程由两类不同的微生物-自养硝化菌和异养反硝化菌通过各自的硝化与反硝化的偶联代谢作用使氨氮转化为氮气。

近年来，异养硝化现象不断被发现和报道，一些异养硝化菌已经被分离出来，有些还可以同时进行好氧反硝化。已报道的异养硝化菌又大都具有好氧反硝化功能，单株菌可以同时完成COD(化学需氧量，Chemical Oxygen Demand)的去除和将氨氮转变为氮气或氮氧化物从水体中完全去除，这为实现在同一反应器内同时硝化反硝化奠定了基础。因此异养硝化菌已成为研究热点。异养硝化菌易于培养，增殖较快，底物利用范围广，在废水生物脱氮系统中可以稳定存在。异养硝化过程和自养硝化过程相比，可以在较低的温度和溶氧浓度(0.5～2.8mg/L)下发生，并且对废水的水质要求更宽，C/N比在2.0以上都可以发生。因此在有机物浓度和氨氮浓度都较高的污水处理中，异养硝化脱氮和自养硝化脱氮相比具有一定的优势。

因此，直接采用人工培养获得的异养硝化功能菌株构建异养硝化微生物菌剂，以菌剂培养物为接种物，采用软性组合填料挂膜将菌剂固定在生物反应器中，不但能够获得良好的废水脱氮效果和COD去除效果，而且能够缩短系统启动时间，拓展温度和废水水质适用范围，为解决日益严重的养殖废水对环境的污染问题作出贡献。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种异养硝化微生物菌剂处理养殖废水的方法，该异养硝化微生物菌剂具有脱除养殖废水中氮和COD的能力。

本发明的另一个目的是提供一种微生物菌剂的固定方法，使菌剂培养物可以固定在反应器中。

本发明的另一个目的是提供一种反应条件，使该异养硝化微生物菌剂对养殖废水能表现出异养脱氮能力和同时去除COD的能力。

通过本发明可达到以上各目的。

本发明可以通过以下方式得以实现：

1.本发明中的异养硝化微生物菌剂由两株具有脱氮生物活性的异养硝化细菌构成，这些细菌可以脱除水体中的氨氮和COD，且在脱氮过程中，检测不到亚硝酸盐和硝酸盐的积累。更具体地，这两株菌株分别为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia strain DN1.1)和恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida strain DN1.2)，保藏登记号分别为CCTCC M 207074和CCTCC M 207075，保藏地点为中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2007年5月25日。

2.本发明中异养硝化微生物菌剂的培养方法

(1)所使用的培养基：

牛肉膏培养基(g/L)：牛肉膏5.0，蛋白胨10.0，NaCl 5.0，调pH 7.2～7.4，121℃灭菌20分钟。如制成固体培养基，则添加琼脂1.5％～2.0％。

(2)培养条件：

将牛肉膏培养基斜面上保存的Stenotrophomonas maltophilia strain DN1.1和Pseudomonasputida strain DN1.2用接种环刮取一环菌混和接种于牛肉膏液体培养基中，30～35℃，170～200rpm振荡培养，在20～24小时内可收获菌液，即可获得异养硝化微生物菌剂培养液。

3.本发明中所使用的反应器

反应器为圆柱形，材质为有机玻璃，底面直径8cm，高1.0m，有效高度90cm，有效容积4.5L。4个取样口，依次距底面60cm、50cm、40cm、30cm，排泥口距底面10cm。配置ACO-012电磁式空气压缩机和微孔曝气头，LZB玻璃转子气体流量计。

4.本发明中异养硝化微生物菌剂的固定方法

使用本发明提供的菌株固定方法可有效地固定异养硝化微生物菌剂。

(1)猪场废水：取自成都市某养猪场，COD_Cr3180-4550mg/L，NH₄⁺-N 455-600mg/L，pH值7.5-8.0。

(2)软性组合填料：购自浙江玉环县捷达给排水设备有限公司，悬挂安装在3所述的反应器中。