CN101386822B

CN101386822B - 一株特效聚磷菌及其处理废水的方法

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Publication number: CN101386822B
Application number: CN2007100769606A
Authority: CN
Inventors: 金文标; 闫韫; 赵勇娇; 陈亚松
Original assignee: Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Current assignee: Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-09-14
Also published as: CN101386822A

Abstract

本发明公开了一株特效聚磷菌，该菌株为HJP07，聚磷菌菌株，保藏号为CGMCC No.2164，保藏日期为2007年09月13日。所述的聚磷菌菌株从淤泥中分离得到，该聚磷菌在25℃～35℃，pH值为6.5～8.0，富集培养基中培养，分离培养基中分离。通过聚磷菌处理废水，成本低、效率稳定、无二次污染，从而有效地处理了含磷废水，保护环境。

Description

一株特效聚磷菌及其处理废水的方法

【技术领域】

本发明涉及生物技术领域，尤其是关于一株特效聚磷菌及其处理废水的方法。

【背景技术】

磷是水体富营养化的最主要因素，因此将水体中的磷去除对防止水体富营养化尤为重要。纵观国内污水处理厂，除磷技术一直是困扰污水处理厂运行的难题。传统的物化除磷技术需要大量的药剂，具有运行成本高，污泥产量大的缺点。尽管现有的城市污水处理厂工艺大都包含脱氮除磷环节，通过污水生物处理***的设计改进或运行方式的改变使聚磷菌群体能在处理***的基质竞争中取得优势，以保证除磷效果。然而实际运行中这些工艺存在着除磷***的启动和恢复较慢、除磷效率不稳定等问题，当废水中有机物含量较低，或磷含量超过10mg/L时，出水难以满足磷的排放标准。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种成本低、除磷效率稳定、无二次污染的特效聚磷菌及其处理废水的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一株特效聚磷菌，该菌株为HJP07，荧光假单胞菌(Pseuodomonas fluorescens)，保藏号为CGMCC№2164，保藏日期为2007年09月13日。

所述的聚磷菌菌株从淤泥中分离得到，该聚磷菌在25℃～35℃，pH值6.5～8.0，富集培养基中培养，分离培养基中分离。

所述的聚磷菌菌株从河底淤泥中分离得到，该聚磷菌菌株适宜在温度为30℃，pH值为7.2～7.4，富集培养基中培养，分离培养基中分离。

所述的富集培养基成分为：无水乙酸钠5.0g、七水硫酸镁0.5g、氯化钙0.2g、硫酸铵2.0g、磷酸二氢钾2～20mg、微量元素1ml、蒸馏水至1000ml，pH值为7.2～7.4。

所述的分离培养基成分为：牛肉膏3g、蛋白胨10g、氯化钠5g、磷酸二氢钾15mg、琼脂15～20g、蒸馏水至1000ml，pH值为7.2～7.4。

所述的聚磷菌菌株从河底淤泥中分离得到，该聚磷菌菌株适宜在温度为30℃，150r/min的摇床上振荡培养3天；在所述的富集培养基中培养，培养基变混浊后，增加培养基中磷酸二氢钾的含量；在温度为30℃时，在分离培养基中分离。

所述的聚磷菌菌株属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)，主要特征为：菌落形态为圆形、白色、光滑、湿润、低凸起、不透明、直径2mm；菌株个体呈杆状，宽为0.7～0.8μm，长2.0～2.8μm。

所述的聚磷菌菌株的生理生化特征表现为：革兰氏染色阴性，鞭毛数目＞1；氧化酶阳性，反硝化阳性，甲基红、V-P阴性，利用葡萄糖、果糖，产生氧化酶，不产生吲哚，不产生H₂S，不需要生长因子。

一种利用所述的一株特效聚磷菌处理含磷污水的方法，其特征在于：包括如下步骤：

a)聚磷菌菌株的培养；

b)聚磷菌菌株的分离；

c)聚磷菌菌株与污水反应除磷；

d)回收聚磷菌菌株，循环使用

本发明的有益效果是，通过聚磷菌处理废水，成本低、效率稳定、无二次污染，从而有效地处理了含磷废水，保护环境。

【附图说明】

图1是不同温度对HJP07菌株的影响曲线图；

图2是不同pH对HJP07菌株的影响曲线图；

图3是HJP07菌株对河道污水除磷效能中试和实践工程实验结果曲图。

【具体实施方式】

目前使用生物法除磷，具有投资少、运行操作简单、无二次污染等优点。它是利用活性污泥的超量磷吸收现象，即微生物吸收的磷量超过微生物正常生长所需要的磷量，这类能过量吸收磷的微生物即聚磷菌(Phosphorus Accumulating Organisms，PAOs)，聚磷菌对生物除磷起决定性作用。

本发明一种特效聚磷菌，属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)，是荧光假单胞菌，命名为HJP07。已于2007年09月13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(简称CGMCC)，保藏号为CGMCC№2164。

本发明HJP07菌株取自深圳市布吉河底淤泥，经6次富集培养、5次分离纯化得到一株聚磷能力强的菌株。其菌落特征为：菌落形态为圆形、白色、光滑、湿润、低凸起、不透明、直径2mm；菌株个体呈杆状，宽为0.7～0.8μm，长2.0～2.8μm。其生理生化特征表现为：革兰氏染色阴性，鞭毛数目＞1；氧化酶阳性，反硝化阳性，甲基红、V-P阴性，利用葡萄糖、果糖，产生氧化酶，不产生吲哚，不产生H₂S，不需要生长因子。从图1、图2可看出HJP07聚磷菌最适生长条件为：pH值为6.5～8.0，温度25～35℃。

本发明涉及的技术内容还包括：筛选HJP07菌株的富集培养基配方为，富集培养基成分为：无水乙酸钠5.0g、MgSO₄.7H₂O 0.5g、CaCl₂ 0.2g、(NH₄)₂SO₄ 2.0g、KH₂PO₄ 2～20mg、微量元素1ml、蒸馏水至1000ml，pH值为7.2～7.4，富集培养时KH₂PO₄的含量依次递增；用于纯菌株分离的培养基配方为：牛肉膏3g、蛋白胨10g、NaCl 5g、KH₂PO₄ 15mg、蒸馏水至1000ml，pH值为7.2～7.4。应用于工程投菌时，接种HJP07菌株至富集培养基扩大培养(KH₂PO₄10mg/L)培养至对数生长期(菌体浓度为108～109CFU/L)后适量投加。

实施例1：高效聚磷菌株选育和聚磷率测定

(1)采集样品

现场采集深圳市布吉河底淤泥样品于500ml无菌的三角瓶，加蒸馏水后用玻璃株振荡打碎。

(2)菌株富集、分离

取样品溶液10ml至装有150ml富集培养基(已灭菌)的三角瓶中，于30℃、150r/min的摇床上振荡培养3天。富集培养基成分：无水乙酸钠5.0g，MgSO₄.7H₂O 0.5g，CaCl₂ 0.2g，(NH₄)₂SO₄ 2.0g，KH₂PO₄ 2～20mg，微量元素1ml，蒸馏水至1000ml，pH值为7.2～7.4，培养基变混浊后，再转移8ml至新的富集培养基中，同样条件下振荡培养3天，如此再重复4次，每次的转移量分别为：5ml、3ml、1ml、0.5ml。依次增加培养基中KH₂PO₄的含量为：2mg、5mg、8mg、10mg、15mg、20mg。

取1m1的菌悬液稀释至10000倍后，取稀释菌液0.2ml平板涂布，于 30℃培养2～3天，即有菌落出现。选择那些形态不一样的菌落按照微生物纯种分离的常规方法平板划线分离，重复五次以上分离得到多株纯菌株。分离培养基成分为：牛肉膏3g、蛋白胨10g、NaCl 5g、KH₂PO₄ 15mg、琼脂15～20g，蒸馏水至1000ml，pH值为7.2～7.4。

(3)聚磷率的测定

将纯化后的多种菌株，接入含不同浓度磷(5、10、15、20mg/L)的富集培养液中，30℃、150r/min下振荡培养48h、60h，然后经4000r/min离心20min，取上清液用钼锑抗分光光度法测定总磷，并与未接菌的聚磷培养液的总磷值对照，计算聚磷率。聚磷率＝(A_TP-B_TP)/A_TP×100％；其中A_TP：未接菌的富集培养液的总磷，B_TP：接菌的富集培养液处理后的总磷。得到一株聚磷能力最强的菌株，即为本发明菌株HJP07，不同梯度磷浓度下聚磷率如表1。

表1 HJP07菌株的聚磷率

磷浓度	5mg/L	10mg/L	15mg/L	20mg/L
					48h 60h	93.1％ 97.2％	81.5％ 88.7％	68.3％ 73.8％	48.7％ 52.2％

聚磷率试验表明，KH2PO4浓度为10mg/L时，48h、60h聚磷率分别为81.5％、88.7％。

实施例2：HJP07菌株对河道污水除磷效能中试实验

实验工艺采用生物膜-活性污泥复合处理工艺，污水取自深圳市布吉河污水，总磷含量1～6mg/L，接种污泥取自城市污水处理厂SBR反应器，***好氧运行。将HJP07菌株接种于300mL三角瓶的富集培养基中(磷浓度10mg/L)，于30℃、150r/min摇床上培养，至对数生长期的后期用平板计数法测其菌体浓度为10⁸CFU/L时，投加一定体积菌液至反应器中，使其菌体浓度为5×10⁶CFU/L，先对***曝气48h，然后反应器按照好氧方式运行，测定其出水总磷含量。试验发现HJP07菌株具有很好的强化除磷效果，驯化时间也较短，由图3可知3d时除磷率已经达到82.7％以上，7d后***除磷效果一直很稳定，进水磷浓度在5mg/L以下，出水磷浓度小于0.2mg/L，总磷的去除率在93％以上。而普通的污水处理***在没有投加任何菌剂下，在20d后对磷的去除率＞44％(刘亚男，2005)。

实施例3：HJP07菌株在深圳布吉河污水治理实践工程的应用效果

布吉河水质进化厂采用工艺：强化淹没生物膜-活性污泥(SBF-AS)复合生物处理工艺(EHYBFAS工艺，专利号：200620017991.5)。HJP07菌株按照实施例2的方法实验室培养后，取5％的接种量至5000L灭菌培养罐发酵培养，培养罐内配有可调速的搅拌器和可调曝气量的微孔曝气装置，培养至菌体浓度为10⁸～10⁹CFU/L。***启动时投加一定量的菌液投加至SBF-AS反应池的好氧段以加速***的启动，***运行期间当反应池内聚磷菌浓度低于10⁴CFU/L时，补充投加适量的HJP07菌液。结果表明除磷***的启动时间大为缩短，14d后***稳定运行，总磷指标要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准，磷的去除率稳定在86.2％以上(如表2、图3)。

表2 HJP07菌株应用于深圳市布吉河水质净化厂对磷的去除效果

日期	水温(℃)	pH值	进水TP浓度 (mg/L)	出水TP浓度 (mg/L)	TP的去除率 (％)
						9/8 9/10 9/12 9/15 9/17 9/21 9/27 10/2 10/8 10/13 10/20	31.4 30.5 26.8 29.8 30.7 28.7 24.4 29.5 26.7 28.4 27.6	7.0 7.2 7.2 7.3 7.1 7.4 7.3 7.5 7.4 7.4 7.3	1.17627 4.11802 2.47802 2.008452 3.220982 4.565788 3.529626 5.888548 4.631926 2.40528 4.521696	0.71502 1.80152 0.98152 0.222726 0.840014 0.619554 0.487278 0.6416 0.5416 0.20068 0.26206	39.2 56.3 60.4 88.9 73.9 86.4 86.2 89.1 88.3 91.7 94.3

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一株特效聚磷菌，其特征在于：该菌株为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens.)HJP07，其保藏号为CGMCC № 2164。

2.一种利用权利要求1所述的一株特效聚磷菌处理含磷污水的方法，其特征在于：包括如下步骤：

a)聚磷菌菌株的培养；

b)聚磷菌菌株的分离；

c)聚磷菌菌株与污水反应除磷；

d)回收聚磷菌菌株，循环使用。