专利名称：一株葡萄球菌及其应用的制作方法
一株葡萄球菌及其应用技术领域
本发明属于环境微生物领域，具体涉及一种高效亚硝酸型(短程脱氮)反硝化菌株。本发明的脱氮菌株能以亚硝氮为氮源进行反硝化，特别适用于含氨废水短程硝化反硝化过程中的脱氮。
背景技术：
传统的生物脱氮工艺主要包括硝化和反硝化两个过程，硝化是反硝化过程的前提，反硝化过程才能真正脱除废水中的含氮化合物。由于硝化菌有强烈的好氧性，硝化过程是好氧的；而反硝化菌一般为兼性细菌，在有氧条件下即以氧作为电子受体，进行有氧呼吸，只有无氧状态时才以硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体，获取合成细胞体的能量。一般认为在好氧条件下，硝酸或亚硝酸还原酶不能表达或氧分子会对这些酶产生抑制。如当溶解氧分别大于 4.05mg/L、2.15 mg/L、0.25mg/L 时Pseudomonas nautica 硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、氮氧化物还原酶完全失活。
传统的脱氮工艺大多是将硝化和反硝化设置在两个构筑物中进行分级脱氮，存在污水处理工艺流程较长，基建投资高，需要向硝化池补充碱度等不足。所以一些新型的、效果更好的脱氮微生物，如异养硝化细菌、好氧反硝化细菌、厌氧氨氧化细菌等相继被发现。
目前为止已分离出60多种反硝化菌,主要分布于假单胞属iPseudomonas入产碱杆菌属(AlcaJigerwas)、泛养硫球菌属 iThiosphera)、动胶菌属 kZoogloeas)和芽孢杆菌属等，大多数为兼性厌氧菌。Lukow从垃圾渗滤液的硝化工段^ ^ Hj M Zoogloeas 一株菌 TLl (Aerobic denitrification by a newly isolatedheterotrophic bacteriu m strain TLl[J ].Biotechnology Letters , 1997 11(19):1 157 I 159)，该菌可以同时利用氧和降解硝酸盐。Naokia筛得两株反硝化菌，分别为 Pseudomonas stutzeri TR2 和 Pseudomonas sp.K50 (AerobicDenitrifying Bacteria that Produce low Levels of Nitrous Oxide [ J].Applied andEnvironmental Microbiology, 2003, 69 (6): 3152-3157)。张光亚(华侨大学学报，2004,25(1))从土壤中分离出一株以硝酸钠为氮源的好氧反硝化菌HN，经鉴定为TSoi/ococcmsp.，王琳等(环境科学，2009，(30)1)以硝酸盐氮为电子受体、以柠檬酸钠为碳源、从河流沉积物中分离到一株粪产碱杆菌(Acaligenes faecalis、。王晓宇等(环境科学学报,2009,(29) I)从活性污泥中分离到假单胞产碱杆菌iPsGudomorms P1SewiZoaJr和假单胞菌属门多萨菌mendocina ) 以上对反硝化微生物的研究主要集中在以硝酸盐氮为电子受体的反硝化菌。张小玲等(微生物学通报，2008，35 (10))从池塘底泥中分离到一株好氧反硝化菌株H2，经初步鉴定属于芽孢杆菌属，该菌株对亚硝酸盐最高降解速率为0.885mg/(L.d);李兵等(水生生态杂志，2009，2 (3))从土壤中筛选到芽孢杆菌D5，该菌株的最大降解速率为2.22mg/ (L.h)。安健等(环境科学研究，2010, 23 (I))从对虾养殖池塘中筛选到一株凝结芽孢杆菌(BacillusYX-6,该菌株能够在14h内将亚硝酸盐氮由10mg/L降至O。以上分离到的降解亚硝酸盐氮菌株都属于芽孢杆菌属Ofeci77M)，这些菌株能以亚硝氮为电子受体进行反硝化脱氮，且降解速率可达1Omg/(L.h)，所处理废水的亚硝酸盐氮浓度也达到了 100mg/L。
葡萄球菌作为一种环境微生物，已经分离筛选到具有降解甲胺磷、乙苯、2-甲基吡啶和对偶氮染料具有脱色能力的株菌。邓先余等(海洋与沼泽，2009，40(5))从湘潭南天化工厂的甲胺磷废水和污泥中分离到一株为巴氏葡萄球菌{StaphylococcusPa1Sieari)，菌株 HN003 对甲胺磷最大耐受浓度为 40000— 45000mg/L。CN200610046643.5公开了一株木糖葡萄球菌xylous Yl,该菌株对乙苯具有高效降解性能；CN200610046645.4 公开了开了一株木糖葡萄球菌 Sia/成xylous BI,该菌株对2-甲基吡啶具有较高的降解性能；CN201010103745.2公开了一株巴斯德葡萄球菌{Staphylococcus pasteuri),该菌株具有广谱的偶氮染料脱色能力，并且能够适应极端环境，在强碱性条件下仍然能够对偶氮染料进行脱色。大连理工大学环境与生命学院环境工程研究所从染料废水处理厂泥中筛选得到菌株AZR属于葡萄球菌属(Staphylococcus)中的科氏葡萄球菌(Staphylococcus cohnii),该菌株具有对偶氮染料进行脱色的能力。尚未见葡萄球菌用于处理工业废水中亚硝酸盐氮的报道。发明内容
本发明的目的在于提供一种具有天然生长优势的、直接以亚硝酸盐作为电子受体的科氏葡萄球菌，本发明提供的科氏葡萄球菌亚硝酸还原酶活性高，在有氧和无氧条件下均能够表达。新菌株的发现有利于促进短程硝化反硝化工艺和同步硝化反硝化工艺在实际污水处理过程中的应用。
本发明提供一株葡萄球菌，科氏葡萄球菌{Staphylococcus cohnii )FSDN-C, 2011年7月14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”，其保藏号为CGMCCN0.5062。
本发明提供的科氏葡萄球菌{Staphylococcus coA/ ii) FSDN-C主要形态特征为:菌落颜色为白色、菌株个体呈杆状，无芽孢。
本发明所述的科氏葡萄球菌{Staphylococcus)FSDN_C的生理生化特征表现为:革兰氏染色为阳性，接触酶阳性，氧化酶阴性性，能利用多种碳源。
本发明的科氏葡萄球菌FSDN-C能以亚硝氮为氮源进行反硝化脱氮，亚硝酸还原酶的表达不受溶解氧条件限制，在有氧和缺氧环境下均能进行反硝化。
本发明提供的科氏葡萄球菌FSDN-C的16SrRNA基因序列见序列表。
本发明提供的科氏葡萄球菌FSDN-C，主要应用于短程反硝化脱氮。该菌株生长速度快、细胞产量高，要求C/N比低，无论是新鲜培养液还是超低温保藏的培养液均具有较高的脱氮活性。该菌株在PH为9.0的条件下仍然能够生长。该菌株短程反硝化脱氮的条件为:温度15。。 350C ；pH6.5 10.0 ;溶解氧为0.2 1.5mg/L ;碳氮质量比3:Γ 0:1。
本发明的科氏葡萄球菌FSDN-C在处理含氮废水时，能够耐受高浓度亚硝酸盐氮、最高可达400mg/L,降解速率能大于IOmg/ (L.h)。
本发明的科氏葡萄球菌FSDN-C能够处理含盐废水，耐受盐含量可达25g/L，在脱氮的同时能去除C0D。
本发明的科氏葡萄球菌在处理含氮废水时，工艺简单，能够耐受高浓度有机碳源。投入使用后系统启动快，在各类废水脱氮处理过程中具有非常广阔的应用前景，特别适合短程硝化反硝化或者同步硝化反硝化过程中，在脱氮效果不理想的情况下可以作为生物修复剂进行补加。还可以制备脱氮菌剂。
牛物材料保藏说明 本发明提供的科氏葡萄球菌{Staphylococcus cohnii ) FSDN-C菌株,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC);地址:北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所；保藏编号=CGMCC N0.5062 ;保藏日期:2011年7月14日。
具体实施方式
本发明的科氏葡萄球菌{Staphylococcus coA/ ii)FSDN_C是从中国石油抚顺石油三厂污水处理厂活性污泥中筛选得到，能够以亚硝氮为氮源进行反硝化脱氮，其生理生化试验结果见表I。
表I科氏葡萄球菌FSDN-C的生理生化试验结果。
权利要求
1.一株葡萄球菌，科氏葡萄球菌{Staphylococcus coA/ ii)FSDN_C, 2011年7月14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”，其保藏号为CGMCC N0.5062。
2.根据权利要求1所述的菌株，其特征在于科氏葡萄球菌FSDN-C的形态特征为:菌落颜色为白色，菌株个体呈球状，无芽孢。
3.根据权利要求1所述的菌株，其特征在于科氏葡萄球菌FSDN-C的生理生化特征为:革兰氏染色为阳性，接触酶阳性，氧化酶阴性，能利用多种碳源。
4.根据权利要求1所述的菌株，其特征在于科氏葡萄球菌FSDN-C能以亚硝氮为氮源进行反硝化脱氮，在脱氮的同时能去除COD。
5.根据权利要求1或4所述的菌株，其特征在于科氏葡萄球菌FSDN-C亚硝酸还原酶的表达不受溶解氧条件限制，在有氧和缺氧环境下均能进行反硝化。
6.根据权利要求1或4所述的菌株，其特征在于该菌株在pH为9.0的条件下能够生长。
7.根据权利要求1所述的菌株，其特征在于科氏葡萄球菌FSDN-C能够耐受亚硝酸盐氮达 500mg/L。
8.权利要求Γ7任一权利要求所述科氏葡萄球菌FSDN-C应用于短程反硝化脱氮。
9.权利要求f7任一权利要求所述科氏葡萄球菌FSDN-C应用于含盐废水处理。
10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于葡萄球菌FSDN-C用于废水处理的操作条件为温度15。 。 35°C；pH6.5 10.0 ;溶解氧为0.2 1.5mg/L ;碳氮质量比3:Γ Ο:1。
全文摘要
本发明涉及一株葡萄球菌及其应用。该菌株为科氏葡萄球菌(Staphylococcuscohnii)FSDN-C，2011年7月14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”，其保藏号为CGMCCNO.5062。该菌株可以直接利用亚硝酸盐氮作为底物，完成短程反硝化脱氮，在脱氮的同时还能够去除有机污染物。本发明的科氏葡萄球菌FSDN-C在处理含氨废水时，工艺简单，能够耐受高浓度有机碳源。投入使用后系统启动快，在各类废水脱氮处理过程中具有非常广阔的应用前景。
文档编号C02F3/34GK103103142SQ20111035374
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者高会杰, 孙丹凤, 张鹏, 韩建华 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