[发明专利]吡啶和苯酚降解菌及其在含吡啶和苯酚废水处理中的应用

说明书

本发明公开了一株吡啶和苯酚降解菌及其在含吡啶和苯酚废水处理中应用。本发明从化工厂污水处理系统的生化系统活性污泥池中取出的污泥混合样中分离筛选，直接以吡啶和苯酚为碳源和氮源的培养基进行吡啶和苯酚降解菌的富集，并以吡啶和苯酚为碳源、氮源的筛选培养基进行分离，得到吡啶和苯酚降解菌NJUST40，命名为Klebsiella pneumoniae NJUST40，保藏编号为CCTCC NO：M 2017101。本发明的吡啶和苯酚降解菌Klebsiella pneumoniae NJUST40能够同时降解吡啶和苯酚，对高浓度的吡啶和苯酚具有耐受性，在18d内实现浓度均为1000mg/L的吡啶和苯酚的降解，吡啶和苯酚的降解率均达到99％以上。吡啶和苯酚降解菌Klebsiella pneumoniae NJUST40特别适用于焦化废水的生物处理，在焦化废水处理中具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于有机污染物生物处理技术领域，涉及一株吡啶和苯酚降解菌及其在含吡啶和苯酚废水处理中的应用，具体涉及一株能够同时降解吡啶和苯酚的克雷伯氏杆菌及其在焦化废水生物处理中的应用。

背景技术

焦化废水是由煤气净化、原煤高温干馏和化工产品精制过程中产生的废水，成分复杂且难降解，其中含有酚类、含氮杂环化合物、苯系物，多环芳烃等有机污染物以及氨氮、氰、硫氰化物等无机污染物，有机污染物浓度高、毒性大，性质非常稳定，是典型的最难处理的有毒工业废水之一。苯酚和吡啶是焦化废水中最主要的难降解有机物，而且吡啶和苯酚有很强的生物毒性，会抑制其中氨氮、COD的降解，所以吡啶和苯酚的降解对处理焦化废水尤其重要。

目前国内外去除焦化废水COD和总氮的方法主要是A-O(缺氧-好氧)及A-A-O(厌氧-缺氧-好氧)生物处理技术。但是，焦化废水中的吡啶和苯酚本身就属于难降解有毒物质，同时又对微生物有较大的毒性，严重抑制了微生物对COD和总氮的降解。

目前已报道的可降解焦化废水中吡啶和苯酚的降解菌，大部分对吡啶和苯酚的耐受浓度低(小于1000mg/L)，降解时间长，效率低，降解性能受到限制，难以满足实际工程应用要求。Jiang等在添加电场的膜生物反应器中接种丛毛单胞菌，降解的吡啶和苯酚的最大浓度分别为700和90mg/L(B Jiang et al.Enhanced treatment performance of cokingwastewater and reduced membrane fouling using a novel EMBR,BioresourceTechnology,2017,229:39-45)。Sahariah等在移动床生物反应器中用多种混合微生物处理焦化废水，经过好氧-缺氧-厌氧的序批反应过程，初始苯酚和吡啶浓度分别为1350和50mg/L的条件下，最终只能去除约48％的吡啶和剩余88％的苯酚(Sahariah B P etal.Treatment of coke oven wastewater in an anaerobic–anoxic–aerobic movingbed bioreactor system.Desalination and Water Treatment,2016,57(31):14396-14402)。Mi等在以吡啶和苯酚为碳源进行反硝化动力学的研究中发现，在前期苯酚对吡啶的降解有严重的抑制作用(Mi J et al.Kinetic study of shortcut denitrificationwith a mixture of pyridine and phenol as carbon source.China EnvironmentalScience,2016,2(36):414-18)。因此，驯化筛选出具有高效吡啶和苯酚降解性能的微生物，是处理焦化废水的有效途径，对于处理焦化废水及其他含有含氮杂环化合物和含酚类工业废水具有重要的意义。

发明内容

针对现有的吡啶和苯酚降解菌耐受浓度低、降解时间长和降解效率低等不足，本发明提供了一株吡啶和苯酚的降解菌Klebsiella pneumoniae NJUST40。