[发明专利]一种可处理低碳氮比及高氮废水的反硝化菌及其筛选方法与应用

说明书

本发明公开了一种可处理低碳氮比及高氮废水的反硝化菌及其筛选方法与应用。本发明菌株为威尼斯不动杆菌(Acinetobacter venetianus)USX‑2，从污水处理厂厌氧段活性污泥中进行厌氧富集培养及分离纯化得到。该菌株对初始浓度为100mg/L的NOsubgt;3/subgt;supgt;‑/supgt;‑N/NOsubgt;2/subgt;supgt;‑/supgt;‑N还原率均能达到100％，也具有较好的脱氮效果；能在低碳氮比(C/N＝2)下实现高效脱氮，硝态氮去除率达94％以上，总氮去除率达80％以上；对高浓度硝态氮也有很好的脱氮效果，当NOsubgt;3/subgt;supgt;‑/supgt;‑N浓度为500mg/L，硝态氮和总氮的去除率分别达到96％和80％以上；该反硝化菌生长缓慢，污泥产生量低，可降低污泥处理成本。

技术领域

本发明涉及环境微生物技术领域，特别是涉及一种可处理低碳氮比及高氮废水的反硝化菌及其筛选方法与应用。

背景技术

随着工农业的快速发展和城市人口的增长，环境水体中的氮输入量急剧增加，导致水质富营养化非常严重，对生态环境和人类健康造成严重危害。而且，不同的污染水体呈现出不同的氮污染特征，例如不锈钢、电镀等行业废水，具有硝态氮含量高、COD含量低的特点。生物脱氮是一种环境友好、经济有效的脱氮技术，主要包括硝化、反硝化等多种方式。异养反硝化就是利用有机物作为碳源，通过异养反硝化菌的还原酶作用将硝酸盐/亚硝酸盐最终转化为对环境无毒无害的氮气，是一种将水中氮素彻底脱除的有效方法。传统的异养反硝化菌需要充足的碳源(通常C/N≥5)，如果碳源不足，容易造成亚硝酸盐的积累，对环境造成更大的危害。然而，很多氮污染水体具有COD含量低、硝态氮浓度高等特点，无法满足传统反硝化菌的脱氮要求，需要添加额外碳源，造成脱氮成本的提高、二次污染以及环境额外的碳排放。因此，筛选能处理低C/N比、高硝态氮污染水体的高效反硝化脱氮菌，可以实现高氮废水的有效处理和减少碳排放的目的。

发明内容

针对以上问题和不足，本发明的一个目的是提供一种具有在低C/N比下实现高效脱氮的细菌；另一个目的是提供该细菌从活性污泥中筛选的培养方法，使该细菌可以以硝酸盐或亚硝酸盐为唯一氮源条件下进行生长，并将硝态氮或亚硝态氮有效去除。该细菌对水体中的硝态氮、亚硝态氮进行厌氧降解，在脱氮过程中几乎没有亚硝酸盐的积累，避免了水体的二次污染，在含有高浓度或者低碳氮比的硝态氮、亚硝态氮等氮素污染的废水脱氮处理上具有巨大的应用价值。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可处理低碳氮比及高氮废水的反硝化菌，该菌株为威尼斯不动杆菌(Acinetobacter venetianus)USX-2，已于2023年02月27日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M 2023212，保藏地址为中国湖北省武汉市武昌区八一路珞珈山。

所述菌株的16S rDNA有效序列长度为1399bp，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述反硝化菌能以硝酸盐或亚硝酸盐作为唯一的氮源、以乙酸钠或柠檬酸钠作为碳源，在厌氧条件下进行生长。

该反硝化菌从污水处理厂厌氧段活性污泥中进行厌氧富集培养及分离纯化得到。

具体步骤为：取活性污泥接种到富集培养基中进行摇床培养，每隔一定时间测量上清液中的硝态氮和亚硝态含量，至体系内的氮含量为0后，以10％体积比更换新鲜的富集培养基，连续驯化多轮；取驯化液1mL，梯度稀释10^-1、10^-2、10^-3、10^-4、10^-5后，每种稀释梯度吸取0.1mL分别涂布于溴百里酚蓝固体培养基上，置于培养箱中培养；挑选单菌落，多次划线纯化，得到纯的单菌落接种至LB培养基中进行培养，保存至甘油管中，得到菌株USX-2。