申請日2015.07.15

　　公開(公告)日2015.12.09

　　IPC分類號C12N1/20; C12R1/385; C02F3/34

　　摘要

　　本發(fā)明屬于環(huán)境生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株反硝化聚磷菌及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的反硝化聚磷菌為銅綠假單胞菌LLHD-1，已于2015年5月27日保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號為CCTCC?NO：M?2015331。本發(fā)明所述銅綠假單胞菌LLHD-1對污水具有良好的去污能力，對CODcr和總氮的去除率可達90.7%和93.7%，對磷的去除率達到51%。

　　權(quán)利要求書

　　1.一株反硝化聚磷菌，其特征在于，該菌株命名為銅綠假單胞菌LLHD-1，保藏于中國典型 培養(yǎng)物保藏中心，保藏號為CCTCCNO：M2015331。

　　2.權(quán)利要求1所述反硝化聚磷菌在生活污水處理中的應(yīng)用。

　　說明書

　　一株反硝化聚磷菌及其在生活污水處理中的應(yīng)用

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于環(huán)境生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株反硝化聚磷菌及其在生活污水處理中的應(yīng)用。

　　背景技術(shù)

　　隨著人類生活水平的不斷提高和工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，水質(zhì)污染問題越來越嚴重。氮、磷屬于生物營養(yǎng)元素，氮、磷的超標(biāo)會水體富營養(yǎng)化，破壞水體的生境。我國主要湖泊氮、磷污染較重，因此導(dǎo)致的富營養(yǎng)化問題突出。物理與化學(xué)方法雖然可以取得很好的除磷效果，但是建設(shè)成本較高、技術(shù)復(fù)雜、運行成本高;此外，化學(xué)除磷還容易造成二次污染、增加污泥量加重污泥處理負擔(dān)，不適合大范圍推廣應(yīng)用。廢水的生物強化除磷過程是利用特殊微生物的生理特性進行聚磷除磷，不會產(chǎn)生二次污染，也不會額外增加建設(shè)成本，因而具有良好的經(jīng)濟優(yōu)勢，有利于得到廣泛運用。

　　生活污水的脫氮原理是污水中的有機氮在微生物作用下分解為無氨態(tài)氮，在曝氣池中，經(jīng)過硝化細菌或者亞硝化細菌的作用，氧化成硝態(tài)氮或者亞硝態(tài)氮。形成的硝化液在缺氧條件下通過反硝化細菌的作用將硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮還原為氮氣釋放到大氣中。依靠一類被稱為聚磷菌的微生物除磷是生活污水除磷的主要方式之一。，該類微生物在厭氧條件下，細菌會釋放細胞內(nèi)的磷酸鹽;進入好氧階段后，聚磷菌利用水中的有機物基質(zhì)，并從中攝取大量磷酸鹽，達到聚磷效果，通過排除污泥的方式，達到水體的去磷效果。

　　由于生活污水C/N比比較低，而聚磷菌與反硝化菌又會存在對有機物的競爭，目前大部分工藝不能實現(xiàn)脫氮除磷的最佳效果。目前研究者發(fā)現(xiàn)一類兼具脫氮除磷功能的微生物，成為反硝化聚磷菌，這類細菌能在缺氧條件下利用NO3-作為電子受體實現(xiàn)過量吸磷，吸磷的同時，聚磷菌包含的PHA作為反硝化的碳源，而不是像傳統(tǒng)的好氧吸磷過程中被O2氧化，將脫氮和除磷有機結(jié)合在一起，從而解決了傳統(tǒng)生物脫氮除磷過程在碳源爭奪上的矛盾。與傳統(tǒng)生物除磷相比，反硝化除磷可減少50%的COD消耗和30%的供氧，同時剩余污泥量降低50%以上，可以很好地解決城鎮(zhèn)生活污水低C/N的問題，因而具有廣泛的應(yīng)用價值。

　　雖然在以往的研究中，已有微生物除磷的研究，比如：裴海燕等在“一株具有脫氮除磷效果的厭氧反硝化聚磷菌及其應(yīng)用”專利中篩選到一株燦爛類芽孢桿菌，該菌株前24h氮磷去除率分別只有57.5%和50.2%。裴海燕等在“一株具有脫氮除磷雙重能力的反硝化聚磷菌及其應(yīng)用”專利中篩選到一株假產(chǎn)堿假單胞菌CL-1，該菌前24h的氮磷去除率分別只有56.93%和43.56%，脫氮除磷效率都不高。

　　因此，如何從自然界中富集篩選出高效的反硝化除磷微生物，使其能夠應(yīng)用于生活污水處理工程并大大提高污水處理工藝的處理效率以及工藝的穩(wěn)定性具有重要的應(yīng)用推廣意義。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一株反硝化聚磷菌及其在生活污水處理中的應(yīng)用。

　　為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

　　一株反硝化聚磷菌，其特征在于，該菌株命名為銅綠假單胞菌LLHD-1，已于2015年5月27日保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心(武漢大學(xué)保藏中心)，保藏單位地址：中國武漢武漢大學(xué)，其保藏號為CCTCCNO：M2015331。

　　上述銅綠假單胞菌LLHD-1的菌落形態(tài)為：菌落呈白色(老齡菌會在菌落表面產(chǎn)生暗綠色)，不規(guī)則圓、緣齊、不透明、表面光滑、扁平、粘稠;菌株生理特征：菌體呈直桿狀，革蘭氏陰性;菌株的主要生化特征：化能異養(yǎng)，能利用硝酸鹽，在LB平板培養(yǎng)基上菌落白色邊緣整齊、扁平、生長一段時間在菌落和培養(yǎng)基表面有暗綠色產(chǎn)生。最適生長溫度為25～37℃，最適生長pH為6～9，菌體長度0.5-2μm，寬度0.3-0.5μm，細菌形態(tài)見掃描電鏡圖2。

　　上述銅綠假單胞菌LLHD-1的16SrDNA基因序列特征為：16SrDNA基因序列長度為861bp，采用BLAST分析法將16SrDNA序列與GenBank數(shù)據(jù)庫進行比對分析，發(fā)現(xiàn)該菌株與Pseudomonasaeruginosa的親緣關(guān)系最接近，同源性高達99%以上，銅綠假單胞菌LLHD-1的系統(tǒng)發(fā)育進化樹見圖3。

　　上述銅綠假單胞菌LLHD-1在生活污水處理中的應(yīng)用。

　　本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明從生活污水處理工藝A2/O的曝氣池中分離出銅綠假單胞菌LLHD-1，該菌能夠?qū)�NO3-徹底還原，不會產(chǎn)生NO2-的積累，同時該菌還具有較強的聚磷能力，可以作為脫氮除磷高效生物菌劑應(yīng)用與生活污水處理中，對污水具有良好的去污能力，能有效提高生活污水處理工藝的處理效率和穩(wěn)定性。本發(fā)明拓寬了人們對銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)在其功能方面的應(yīng)用研究思路，并為生活污水的高效脫氮除磷提供了有用的菌源和技術(shù)，具有較強的實際應(yīng)用價值。