专利名称：一株好氧反硝化脱氮副球菌及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及环境微生物领域。具体涉及一株用于生物脱氮的脱氮副球菌 (Paracoccus denitrif icans)及其应用。本发明的脱氮副球菌在好氧条件下具有较强的反硝化性能，特别适用于含氨废水同步硝化反硝化过程脱氮。
背景技术：
随着水体中氮素污染日益严重，脱氮成为目前水处理研究中的重点和热点。目前普遍认为，生物脱氮是从废水中去除氮素污染的较为经济有效的方法之一。传统生物脱氮包括好氧硝化和厌氧反硝化两个过程，其中硝化是指自养硝化菌在好氧条件下将氨氮氧化成亚硝酸盐氮或硝酸盐氮；而反硝化则是一个严格的厌氧过程，是硝酸盐氮或亚硝酸盐氮被还原成气态氮的过程。这就需要将硝化和反硝化分离开，存在工艺冗长，污水处理构筑物占地面积大，投资和运行费用高等弊端。针对上述问题，有些研究者试图将硝化菌和反硝化菌投加到同一反应器中进行脱氮，虽然部分解决了传统工艺存在的问题，但是由于两种菌体的差异，总氮去除效果往往不理想。由于传统脱氮工艺存在诸多不能克服的缺点，所以人们不断寻求新型、高效的脱氮微生物，好氧反硝化菌等一些新型脱氮细菌相继被发现。近年来，好氧反硝化菌作为一种新型的脱氮细菌倍受关注，目前已发现的好氧反硝化菌有泛养硫球菌(Thiosphaera pantotropha)，现更名为脱氮畐丨」球菌(Paracoccus denitrif icans),粪产碱杆菌 (Alcaligenes faecalis)，海洋假单胞菌(Pseudomonas nautical)和细小好氧反硝化菌 (Microvirgula aerodenitrificans)等。此类菌株的发现突破了传统技术限制，大大简化了脱氮工艺环节，可实现同时硝化反硝化脱氮。CN200610140871. 9公开了一株具有好氧反硝化性能的恶臭假单胞菌 (Pseudomonas putida)。该菌在处理含硝酸盐氮模拟废水时可将硝酸盐氮在好氧条件下还原为气体产物。但上述菌体只能处理以琥珀酸钠为碳源，硝酸钾为氮源的模拟废水，培养 4d，硝酸盐氮还原率为74. 1%，总氮去除率66. 5%。CN200610081490.8公开了一株脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans) W12CGMCC No. 1673，该菌株对有机污染物具有很高的降解能力，但是主要用于含吡啶、苯、二甲苯、喹啉、氰化物等有机污染物的废水的生物治理与被污染的土壤修复，只有在无氧条件下才能有效代谢氨氮化合物。孔庆鑫(一种新的好氧反硝化菌筛选方法的建立及新菌株的发现，应用与环境生物学报，2005，04)利用间歇曝气富集，氰化钾(KCN)选择培养基筛选好氧反硝化细菌，筛选到一株以柠檬酸钠为碳源，硝酸钾为氮源进行好氧反硝化的假单胞菌I^eudomonas sp. Y2-1-1。该菌5d内可将硝酸盐氮由 282. Omg/L降解至149. 2mg/L,总氮去除率不足50%。朱月琪(一株好氧反硝化菌的分类及其特性研究，微生物学通报，2009，04)分离得到一株好氧反硝化细菌CY1，初步鉴定为泛养副球菌(Paracoccus pantotrophus)，该菌在厌氧和好氧条件下均具有反硝化能力，硝酸盐氮初始浓度为137. 25mg/L, 30h内硝酸盐氮去除率分别为99. 98% (厌氧)和60. 16% (好氧)，但该菌异养硝化转化氨氮的性能未见报道，在处理含氨氮污水时受到限制，另外好氧时的反硝化效果也需进一步提高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一株好氧反硝化脱氮副球菌，该菌株具有较高的好氧反硝化效率，还具有异养硝化脱氨氮和好氧反硝化同时进行的效果，将硝化和反硝化结合在一个过程中。本发明提供一株好氧反硝化脱氮副球菌，脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)DN-3，2010年03月11日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No. 3658。本发明脱氮副球菌DN-3菌体细小，呈椭圆形；菌落呈乳黄色，圆形凸起，边缘整齐光滑。经生理生化鉴定为革兰氏阴性菌，接触酶阳性，氧化酶阳性。平板培养基菌落形态见附
图1，显微镜放大1000倍的菌体形态见附图2，生理生化特性如表1所示。表1脱氮副球菌DN-3的生理生化特性
权利要求
1.一株好氧反硝化脱氮副球菌，脱氮副球菌(Paracoccus denitrif icans) DN-3，2010 年03月11日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.3658。
2.按照权利要求1所述的脱氮副球菌，其特征在于脱氮副球菌DN-3菌体细小，呈椭圆形；菌落呈乳黄色，圆形凸起，边缘整齐光滑；经生理生化鉴定为革兰氏阴性菌，接触酶阳性，氧化酶阳性。
3.按照权利要求1所述的脱氮副球菌，其特征在于脱氮副球菌DN-3硝酸盐还原酶活性高，在好氧与限氧条件下均能表达，具有好氧反硝化与限氧反硝化功能，具有同时完成硝化作用和反硝化作用的功能，总氮去除率大于90%。
4.按照权利要求1或3所述的脱氮副球菌，其特征在于脱氮副球菌DN-3能利用硝酸盐氮作为唯一氮源，进行好氧反硝化脱氮。
5.按照权利要求1或3所述的脱氮副球菌，其特征在于脱氮副球菌DN-3能利用廉价的碳源，硝酸盐氮作为唯一氮源，进行好氧反硝化脱氮。
6.按照权利要求1或3所述的脱氮副球菌，其特征在于脱氮副球菌DN-3能利用廉价的碳源，氨氮作为唯一氮源，进行异养硝化-好氧反硝化同步脱氮。
7.按照权利要求1所述的脱氮副球菌，其特征在于脱氮副球菌DN-3在温度20°C 38°C,pH6. 0 9. 5的条件下生物活性稳定，脱氮效果好。
8.权利要求1所述脱氮副球菌DN-3应用在生物脱氮领域，处理含硝酸盐氮或氨氮的废水，总氮去除率可达90%。
9.权利要求1所述脱氮副球菌DN-3应用于污水脱氮处理的好氧反硝化过程，其操作条件为溶解氧为0. 2mg/L 2. 5mg/L，碳氮质量比为2. 0 6. 0，温度20°C 38°C，pH6. 0 9 · 5 ο
10.权利要求1所述脱氮副球菌DN-3应用于污水脱氮处理的同时硝化和反硝化过程， 其操作条件为溶解氧为0. 5mg/L 5. Omg/L，碳氮质量比2. 0 6. 0，温度20°C 38°C， ρΗ6· 0 9· 5。
全文摘要
本发明涉及一株好氧反硝化脱氮副球菌及其应用。该菌株为脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)DN-3CGMCC No.3658，在好氧与限氧条件下，均能利用硝酸盐氮进行好氧反硝化，也能利用氨氮进行异养硝化-好氧反硝化，总氮去除率均大于90％。该菌遗传性状稳定，适用于各种含氮废水处理，脱氮效果好。
文档编号C02F3/30GK102465104SQ20101053620
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者刘忠生, 李志瑞, 许谦, 高会杰, 黎元生 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院