[发明专利]一种低温生物脱氮的假单胞菌菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物脱氮领域，特别涉及一种用于低温生物脱氮的假单胞菌菌株及其应用。

背景技术

目前，我国水污染的状况十分严峻，其中由氮、磷污染引发的水体富营养化问题尤为突出。据环境部门的监测结果显示，我国七大水系中一半以上河段水质受到污染，全国1/3的水体不适于鱼类生存，1/4的水体不适于灌溉，90％的城市水域污染严重，50％的城镇水源不符合饮用水标准，40％的水源已不能饮用，主要污染物为氨氮、COD_Mn、BOD、挥发酚和石油类物质。因此严格控制污水达标排放、有效改善水环境现状已成为水资源保护的当务之急。

人类日常生活产生的生活污水排放量大，含有机物以及氮、磷等营养物质多，已经成为水体的重要污染源。《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中提出了严格的有机物、氮、磷等污染物的排放标准。

目前的城市污水处理厂大都采用运行稳定、成本低廉的生物处理工艺，其中具有脱氮除磷功能的A²O、倒置A²O、SBR等工艺及NICH深度处理工艺的应用日益广泛。通常情况下，这些工艺可以较有效地去除水中的有机物及氮、磷等营养元素，实现达标排放。

然而，在寒冷的冬季，水温严重下降，尤其在广大的北方地区，排水温度可以达到10℃甚至更低。低温严重抑制了生物处理系统中微生物的活性，从而使污染物去除速率明显降低，出水难以达标。其中，自养的硝化细菌受到低温的抑制作用更加显著，在低温条件下生长极其缓慢，硝化反应速率极为低下；而低温条件下水中溶解氧浓度的升高也对缺氧反硝化的进行造成了显著的不利影响。因此，在低温条件下进行生物脱氮已经成为城镇生活污水处理厂实现达标排放的一大难题。

为了应对寒冷天气条件下出现的上述问题，常常在工程上采用降低污泥负荷、增加污泥回流量、增加污水停留时间，以及对部分构筑物采取保温或升温等措施来保证出水水质。然而，这些措施不仅会增加工程投资和运行费用，而且很难保证污水处理效果，还常会引起污泥膨胀等问题。

不少研究指出，分离、筛选高活性的低温微生物用于冬季生活污水的处理，能够从根本上解决低温条件下污染物去除率低下的问题。研究者们已经尝试向生物处理池中投加自养硝化污泥来提高氨氮的去除效率，然而在低温、较高溶解氧条件下反硝化难以进行，从而导致硝化反应产生的硝氮、亚硝氮无法得到有效去除，出水总氮仍然难以达标。此外，由于自养硝化菌生长缓慢，难以在系统中持留，往往需要连续投加，增加了运行费用。

针对上述情况，本发明筛选出耐冷的异养硝化-好氧反硝化菌用于低温生活污水的处理。该菌能够在低温、好氧条件下高效地进行硝化和反硝化反应，实现同步硝化反硝化，高效、彻底地去除污水中的总氮。此外，该菌在低温条件下生长良好，可以在生物处理系统中长期持留，无须进行连续投加。该菌株的应用对于解决低温脱氮的难题具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于低温生物脱氮的假单胞菌菌株及其应用。

本发明提供的假单胞菌(Pseudomonas sp.)菌株HA11已与2010年9月15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CGMCCNo.4169。

菌株HA11是从活性污泥中分离、筛选得到的一株革兰氏阴性细菌。

形态特征：菌株HA11在15-20℃下，营养琼脂培养基上培养24-36h后，菌落表面光滑，无色素；通过革兰氏染色后在显微镜下呈阴性；菌体呈杆状，单个出现。

该菌株的16S rRNA基因序列特征：其16S rRNA具有如序列表中序列1所示的核苷酸序列，序列长度为1417bp。

根据其形态特征及其16S rRNA基因序列，鉴定该菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。

该菌株HA11可在低温条件下脱氮，在实际应用中，可将菌株HA11置于含氮液体中，进行生物脱氮。

所述含氮液体的碳源为为醋酸钠或琥珀酸钠。

所述含氮液体的氮是氨氮、硝酸盐氮和/或亚硝酸盐氮。

所述含氮液体的溶解氧可为2-6mg/L。

所述含氮液体的温度10℃-20℃。

所述含氮液体的pH可为6-12。

本发明的又一目的在于提供一种用于低温生物脱氮的微生物菌剂，其活性成分为所述的菌株HA11。

本发明的假单胞菌及其应用与现有技术相比较有如下有益效果：