[发明专利]一株嗜碱兼氧反硝化细菌及其应用

说明书

本发明涉及一株嗜碱兼氧反硝化细菌及其应用，该菌株命名为假单胞菌HK13，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M2019611，保藏日期为2019年08月07日，保藏地址是中国湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内。本发明提供的菌株HK13在最优生长条件下，12h对总氮的去除率达92.62％，平均脱氮速率为8.26mg(L·h)^‑1，脱氮速度快速有效。该菌株适应的pH范围为6.5～10，在pH＝10的强碱环境中，该菌株16h对总氧化氮的去除率达98％以上，表明该菌具有耐碱特性，可以用于处理含有硝酸盐的碱性废水。本发明的菌株对硝酸盐氮和亚硝酸盐氮均具有很强的耐受性，适用于含有较高浓度硝酸盐和亚硝酸盐的废水，在污水处理领域有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于环境微生物技术领域，尤其是涉及一株嗜碱兼氧反硝化细菌及其应用。

背景技术

随着工农业的猛速发展，未经过处理的含氮废水，大量排放入江河湖泊，造成越来越严重的水体富营养化等问题，危害到了农业、渔业、旅游业等许多行业，对饮水卫生和食品安全也构成了巨大的威胁。随着国家对环境保护的日益重视，废水的总氮排放标准日益严苛，但是，污水二级处理后的排放水含氮量依然很高，导致很多行业不能达标排放，而二级生化处理后出水中的硝态氮是氮的主要存在形式之一，因此，探求能够有效去除废水中硝酸盐的方法迫在眉睫。

生物脱氮以其成本低、能耗小、处理效果好、不产生二次污染等优点成为主流脱氮技术，其通过硝化和反硝化细菌将废水中的氮素逐渐还原成氮气从而实现水体净化。近年来，国内外学者在脱氮微生物菌株的筛选和培育方面非常的活跃，肖晶晶等(肖晶晶,郭萍,霍炜洁,等.反硝化微生物在污水脱氮中的研究及应用进展[J].环境科学与技术,2009,32(12):97-102.)认为反硝化细菌大约有50多个属，130多个种，最常见的反硝化细菌有假单胞菌属、芽孢杆菌、不动杆菌，自从1886年人类首次分离到反硝化细菌以来，又陆续发现了丙酸杆菌属(Propionibacterium)、克雷伯氏菌(Klebsiella)、螺旋菌属(Spirillum)等兼氧反硝化细菌。

路俊玲等人分离出1株低温反硝化菌(路俊玲等.低温反硝化菌—施氏假单胞菌N3的筛选及脱氮性能[J].环境科学,2018,39(12):5612-5619.)，命名为施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri N3，该菌在4℃条件下，36h内可去除15mg/L的硝酸盐，但在30℃等最佳生长条件下，平均脱氮仅为1.87mg/(L.h)^-1，当硝酸盐浓度为100mg/L时，48h的脱氮率仅为80％，脱氮速率及对硝酸盐的耐受性均较低，实际应用上受到一定限制。

Lei Yang等人筛选出一株高效反硝化菌(Lei Yang,Nitrogen removalcharacteristics of a heterotrophic nitrifier Acinetobacter junii YB and itspotential application for the treatment of high-strength nitrogenouswastewater[J].Bioresource Technology,2015,193.)，菌属为不动杆菌Acinetobactersp.，命名为junii YB，当以硝酸盐作为唯一氮源，且初始浓度为100mg/L，在最佳条件生长条件下24h总氮的去除率达到88.88％，最大脱氮速率为7.98mg/(L.h)^-1。但需保持C/N为33，需投加大量碳源，导致污水处理厂的运行成本较大，实际应用价值不高。