一種海洋厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海洋厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)方法，其特征在于：從具有硝化-反硝化功能的污泥中提取淡水厭氧氨氧化菌 Candidatus Kuenenia ，然后通過梯度鹽度海水馴化淡水厭氧氨氧化菌 Candidatus Kuenenia 成為海水厭氧氨氧化菌 Candidatus Scalindua 。這種海洋厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)方法，對于推動厭氧氨氧化菌的研究、擴大厭氧氨氧化工藝的應用具有重要的現(xiàn)實意義。
【專利說明】一種海洋厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種細菌的富集培養(yǎng)方法，特別是一種海洋厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]厭氧氨氧化菌是一類能夠?qū)钡蛠喯醯?:1.32的比例轉(zhuǎn)化成氮氣的自養(yǎng)型厭氧細菌。該菌特殊的細胞結(jié)構(gòu)和生理特性，以及由此開發(fā)出的厭氧氨氧化新型廢水生物脫氮工藝，使該菌在微生物學和環(huán)境工程界備受關(guān)注。厭氧氨氧化菌廣泛存在于多種自然和人工環(huán)境中。目前發(fā)現(xiàn)的厭氧氨氧化菌共分5個屬，12個種，其中“
”屬被認為是海洋厭氧氨氧化菌。該菌屬能夠生存于海洋這一鹽度較高的環(huán)境中，因此具有耐鹽特性，可用于高鹽度廢水的脫氮處理。但由于厭氧氨氧化菌的世代時間長達11天，細胞產(chǎn)率低，用傳統(tǒng)的微生物學方法難以獲得富集培養(yǎng)物，而海洋厭氧氨氧化菌目前只從海洋底泥、海洋次氧化帶，入?？谔幱兴l(fā)現(xiàn)，且含量較低，因此欲從天然環(huán)境中獲取海洋厭氧氨氧化菌并用于高鹽廢水的處理，難度較大。
[0003]所以說研宄海洋厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)方法，對于推動厭氧氨氧化菌的研宄、擴大厭氧氨氧化工藝的應用具有重要的現(xiàn)實意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，提出一種時間短、效率高，能夠產(chǎn)業(yè)化獲得海洋厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種海洋厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)方法，其特征在于:從具有硝化-反硝化功能的污泥中提取淡水厭氧氨氧化菌Candidatus KueiwniL、后通過梯度鹽度海水馴化淡水厭氧氨氧化菌Candidatus治/e/?6wia成為海水厭氧氨氧化菌Candidatus其中馴化過程采用以下步驟和參數(shù)進行:通過稀釋海水的方式調(diào)整進水海水鹽度分別為10%。、20%。和30%。，在每個鹽度下馴化時，其條件均為反應溫度35-38°C，每種鹽度的海水的pH 8-9，厭氧反應器的水力停留時間6_8小時，在維持每個鹽度的海水中NH4+-N和Ν02_-Ν的濃度比值為1:1-1.3的前提下，將海水中的NH/-N和no2_-n的濃度在160-180天內(nèi)均勾、逐次的由150 mg/L提高至350 mg/L-400 mg/L，每次提升濃度14-28 mg/L，并始終保證出水海水的濃度范圍在10 mg/L-30 mg/L，經(jīng)馴化后，總氮容積去除負荷為2.80-3.00 kgN/m3/d，通過電鏡觀察污泥中細菌細胞結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其細胞壁表面具有類菌毛狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)16S rNDA鑒定其為海水厭氧氨氧化菌Candidatus Scalindua。
[0006]所述的具有硝化-反硝化功能的污泥為取自城市污水處理廠的好氧活性污泥。
[0007]將所述的具有硝化-反硝化功能的污泥經(jīng)過30分鐘沉淀處理后，將上清液廢棄，取下部濃縮的高濃度污泥混合液作為接種物進行馴化，該作為接種物的污泥混合液的懸浮固體濃度MLSS為15-20 g/L,污泥混合液的揮發(fā)性懸浮固體濃度MLVSS為10-15 g/L，MLVSS/MLSS 為 0.6-0.75，硝化活性為 10-30 mgNH4+_N/gVSS/h，反硝化活性為 20-40mgNH:-N/gVSS/h，
然后利用含有氨和亞硝酸鹽的淡水作為模擬廢水來馴化上述污泥混合液，該模擬廢水中NH4+-N和Ν02_-Ν的濃度比值為1: 1-1.3，且該模擬廢水中的各礦物元素的含量為:
Ca2+ 0.003-0.004 mmol/L
Fe2+ 0.06-0.08 mmol/L
Mg2+ 1.20-1.25 mmol/L
Mn2+ 0.006-0.007 mmol/L
Cu2+ 0.001-0.002 mmol/L
Zn2+ 0.0015-0.0016 mmol/L
Ni2+ 0.0007-0.0008 mmol/L,
馴化過程中，控制反應溫度35-38°C，模擬廢水的pH 8-9，厭氧反應器的水力停留時間4-12小時，基質(zhì)去除率控制在90%以上，總氮容積去除負荷為1.50-2.00 kgN/m3/d，當污泥混合液中的污泥顏色由黃褐色變?yōu)榧t色，經(jīng)16S rDAN鑒定污泥中含有典型淡水厭氧氨氧化菌Candidatus屬，成功提取淡水厭氧氨氧化菌。
[0008]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
利用本種方法進行海洋厭氧氨氧化菌的富集和培養(yǎng)，相比于傳統(tǒng)的從天然海水中獲取海洋厭氧氨氧化菌的方法，具有難度小，獲得容易，成本低等優(yōu)點，利用這種方法能夠獲得大量的海洋厭氧氨氧化菌，而傳統(tǒng)的從海洋底泥、海洋次氧化帶的海水中提取海洋厭氧氨氧化菌的方法則難以實現(xiàn)上述效果。因此可以說該方法對于推動厭氧氨氧化菌的研宄、擴大厭氧氨氧化工藝的應用具有重要的現(xiàn)實意義。

【具體實施方式】
[0009]下面將說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0010]在上流式厭氧生物膜反應器中，將從城市污水處理廠中獲得的、具有硝化-反硝化功能的好氧污泥，經(jīng)過30分鐘沉淀處理后，將上清液廢棄，取下部濃縮的高濃度污泥混合液作為接種物進行馴化。這種作為接種物的污泥混合液的懸浮固體濃度(MLSS)為15-20g/L,污泥混合液的揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)為10-15 g/L，MLVSS\MLSS為0.6-0.75，硝化活性為 10-30 mgNH4+-N/gVSS/h，反硝化活性為 20-40 mgNH4+_N/gVSS/h。
[0011]然后利用含有氨和亞硝酸鹽的淡水作為模擬廢水來馴化上述污泥混合液，該模擬廢水中NH/-N和Ν02_-Ν的濃度比值為1: 1-1.3，且該模擬廢水中的各礦物元素的含量為:Ca2+ 0.003-0.004 mol/L、Fe2+ 0.06-0.08 mmol/L, Mg2+ 1.20-1.25 mmol/L,Mn2+ 0.006-0.007 mmol/L, Cu2+ 0.001-0.002 mmol/L, Zn2+ 0.0015-0.0016 mmol/L, Ni2+0.0007-0.0008 mmol/L。馴化過程中，控制溫度35_38°C，模擬廢水的pH 8_9，厭氧反應器的水力停留時間4-12小時，基質(zhì)去除率控制在90%以上，總氮容積去除負荷為1.50-2.00kgN/m3/d,當污泥混合液中的污泥顏色由黃褐色變?yōu)榧t色，經(jīng)16S rDAN鑒定污泥中含有典型淡水厭氧氨氧化菌Candida tus Kuenenia屬，成功提取淡水厭氧氨氧化菌Candida tusKuenenia。
[0012]然后采用梯度鹽度海水馴化淡水厭氧氨氧化菌Candidatus Kuerwriieu通過稀釋海水的方式調(diào)整進水海水鹽度分別為10%。、20%。和30%。，在每個鹽度下馴化時，其條件均為反應溫度35-38°C，每種鹽度的海水的pH 8-9，厭氧反應器的水力停留時間6_8小時，在維持每個鹽度的海水中NH/-N和Ν02_-Ν的濃度比值為1:1-1.3的前提下，將海水中的NH/-N和NOf-N的濃度在160-180天內(nèi)均勻、逐次的由150 mg/L提高至350 mg/L-400 mg/L，并且每一次提升的濃度范圍是14-28 mg/L，同時還要始終保證出水海水的濃度范圍在10 mg/L到30 mg/L，經(jīng)馴化后，總氮容積去除負荷為2.80-3.00 kgN/m3/d。通過電鏡觀察污泥中細菌細胞結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其細胞壁表面具有類菌毛狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)16S rDAN鑒定其為海水厭氧氨氧化菌Candidatus這樣就成功的獲得了海水厭氧氨氧化菌Candidatus
Scalindua 0
【權(quán)利要求】
1.一種海洋厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)方法，其特征在于:從具有硝化-反硝化功能的污泥中提取淡水厭氧氨氧化菌Candidatus Kuenenia,然后通過梯度鹽度海水馴化淡水厭氧氨氧化菌Candidatus Kuenenia成為海水厭氧氨氧化菌Candidatus Scalindua,其中馴化過程采用以下步驟和參數(shù)進行:通過稀釋海水的方式調(diào)整進水海水鹽度分別為10%。、20%。和30%。，在每個鹽度下馴化時，其條件均為反應溫度35-38°C，每種鹽度的海水的pH8-9，厭氧反應器的水力停留時間6-8小時，在維持每個鹽度的海水中NH4+-N和NO2--N的濃度比值為1:1-1.3的前提下，將海水中的NH4+-N和Ν02_-Ν的濃度在160-180天內(nèi)均勻、逐次的由150 mg/L提高至350 mg/L-400 mg/L，每次提升濃度14-28 mg/L，并始終保證出水海水的濃度范圍在10 mg/L-30 mg/L，經(jīng)馴化后，總氮容積去除負荷為2.80-3.00 kgN/m3/d，通過電鏡觀察污泥中細菌細胞結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其細胞壁表面具有類菌毛狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)16S rNDA鑒定其為海水厭氧氨氧化菌Candidatus Scalindua。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)方法，其特征在于:所述的具有硝化-反硝化功能的污泥為取自城市污水處理廠的好氧活性污泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海洋厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)方法，其特征在于:將所述的具有硝化-反硝化功能的污泥經(jīng)過30分鐘沉淀處理后，將上清液廢棄，取下部濃縮的高濃度污泥混合液作為接種物進行馴化，該作為接種物的污泥混合液的懸浮固體濃度MLSS為15-20 g/L，污泥混合液的揮發(fā)性懸浮固體濃度MLVSS為I O-15 g/L，MLVSS/MLSS為.0.6-0.75，硝化活性為 10-30 mgNH4+-N/gVSS/h，反硝化活性為 20-40 mgNH4+_N/gVSS/h， 然后利用含有氨和亞硝酸鹽的淡水作為模擬廢水來馴化上述污泥混合液，該模擬廢水中NH4+-N和Ν02_-Ν的濃度比值為1: 1-1.3，且該模擬廢水中的各礦物元素的含量為:
Ca2+ 0.003-0.004 mmol/L
Fe2+ 0.06-0.08 mmol/L
Mg2+ 1.20-1.25 mmol/L
Mn2+ 0.006-0.007 mmol/L
Cu2+ 0.001-0.002 mmol/L
Zn2+ 0.0015-0.0016 mmol/L
Ni2+ 0.0007-0.0008 mmol/L, 馴化過程中，控制反應溫度35-38°C，模擬廢水的pH 8-9，厭氧反應器的水力停留時間4-12小時，基質(zhì)去除率控制在90%以上，總氮容積去除負荷為1.50-2.00 kgN/m3/d，當污泥混合液中的污泥顏色由黃褐色變?yōu)榧t色，經(jīng)16S rDAN鑒定污泥中含有典型淡水厭氧氨氧化菌Candidatus屬，成功提取淡水厭氧氨氧化菌。
【文檔編號】C12N1/36GK104450558SQ201410594389
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】張蕾, 李智行, 鄭麗娜, 孫佳晶, 陳曉波 申請人:大連海洋大學, 張蕾