[发明专利]一种高效共聚集好氧反硝化组合菌剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种高效共聚集好氧反硝化组合菌剂及其制备方法和应用。该组合菌剂由门多萨假单胞菌IHB602、甲基杆菌DC‑1和施氏假单胞菌IHB618组成，该组合菌剂可显著提高无机氮去除效率，其制备方法和应用工艺操作简单，能耗和成本低。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种高效共聚集好氧反硝化组合菌剂及其制备方法和应用。

背景技术

氮的去除效率是废水处理中最重要的问题之一。由于常规的生物脱氮涉及好氧硝化和厌氧反硝化两个过程，两类菌群对溶氧和有机碳的需求不同，这两个过程始终在不同的反应器中或在一个具有不同时间顺序的反应器中分别运行，从而导致工艺操作复杂，运行能耗和成本高。好氧反硝化技术提供了一种克服以上常规反硝化技术缺点的方法，在好氧条件下将硝酸盐转化为氮气。好氧反硝化菌剂强化应用虽然在短期内就可以有效增加污水处理系统的脱氮效能，然而仍存在强化菌群流失严重，无法长期稳定地维持在系统中。如在悬浮污泥的中试规模SBR中添加好氧反硝化菌株LAD9、GAD3和GAD4进行生物强化，长期运行后无法检测到这些菌株，暗示功能菌流失。最近的研究表明，生物膜显示出良好的微生物保留能力和生物质的高度维持优势。利用好氧反硝化细菌在生物膜系统中强化应用，为解决上述问题提供了新的路径。其前提是能够让降解污染物的菌群与促进生物膜形成菌群组合起来应用。目前，仍然存在不少问题。促进生物膜形成的细菌可能无法耐受污水中高浓度的污染物，降解污染物的细菌因难以完全固定在生物膜中而流失。此外，促进生物膜形成的细菌和降解污染物细菌共存时，菌群的生长可能会受到相互抑制。这些问题都可能会降低污水处理效率，达不到理想的去污效果。解决上述问题的理想方案是获得既能够促进生物膜形成又能高效去除高浓度污染物的菌株。微生物聚集是生物膜发育和活性污泥絮凝的重要一步。微生物在同一物种中的粘附能力称为自聚集，不同种的微生物相互粘附的能力称为共聚集。自聚集和共聚集都是生物膜形成的重要基础。研究表明，具有大量细胞外聚合物形成能力的自聚集菌株通过桥接介导非聚集菌株之间的共聚集，促进多物种淡水生物膜的发展。共聚集有助于将微生物物种整合到生物膜中，促进基因和代谢物的交换，并支持微生物在各种环境条件下的生存。目前，兼具自聚集好氧反硝化能力的菌株报道较少，且未见对其共聚集能力的评价，未获得共聚集最优组合菌剂，进而没有对共聚集菌剂强化应用的潜能开展评估。

发明内容

为克服以上技术问题，本发明提供了一种高效共聚集好氧反硝化组合菌剂，该组合菌剂可显著提高无机氮去除效率，其制备方法和应用工艺操作简单，能耗和成本低。

为实现以上目的，本发明提供的技术方案如下：

一种高效共聚集好氧反硝化组合菌剂，包括以下菌种：

门多萨假单胞菌IHB602(Pseudomonas mendocinaIHB602)、甲基杆菌DC-1(Methylobacterium gregans DC-1)和施氏假单胞菌IHB618(Pseudomonas stutzeriIHB618)。

优选地，所述组合菌剂的共聚集制备过程包括以下步骤：

(1)将菌株置于DTM中生长，定期取样，测定OD₆₀₀值，并根据时间和OD₆₀₀值的关系绘制生长曲线图，在对数后期生长阶段收获菌液，离心，去除上清液，得到浓缩菌株；

(2)将浓缩菌株重悬于共聚集缓冲液中洗涤，得到含有菌株的悬浮液A；

(3)调节悬浮液A的吸光度值至OD₆₀₀＝1，得到悬浮液B；

(4)按照步骤(1)-(3)的方法，分别制得门多萨假单胞菌IHB602、甲基杆菌DC-1和施氏假单胞菌IHB618的悬浮液；