[发明专利]一种亚硝化细菌的培养基及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及细胞培养基技术领域，尤其涉及一种培养亚硝化细菌的培养基及其制备方法。

背景技术

目前，水体氨氮污染的问题越来越受重视，水产养殖、富营养化湖泊治理、高氨氮工业废水处理等许多应用领域都迫切需要进行氨氮的去除。水体氨氮的去除存在物化法和生物法两大类。物化法如氨氮吹脱法，该法需要使用大量强碱，且最终氨氮被排入空气中，不仅处理成本较高、存在二次污染，且仅能针对高浓度氨氮废水，而生物法，特别是利用细菌除氨的方法由于其对氨氮较好的适应性、处理成本低、无二次污染等特点而应用范围更广、更受关注。

同步硝化反硝化（SND）脱氮这一新型生物脱氮工艺可以在同一反应器中同时进行硝化脱氨氮和反硝化脱总氮，不仅克服了传统生物脱氮过程存在的一些问题，而且在降低能耗和物耗等方面具有突出的优势：能有效地保持反应器中pH稳定，减少或取消碱度的投加；减少传统反应器的容积、节省基建费用；仅由一个反应池组成的序批式反应器来讲，SND能够降低实现硝化反硝化所需的时间；节省曝气量、进一步降低能耗。20世纪80年代以来，生物科学家研究发现许多硝化菌如荧光假单胞菌（Pseudomonas flurescens）、粪产杆菌（Alcaligenes facealis）、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginos)等都可以对有机或无机氨化合物进行异养硝化。与自养型硝化菌比较，虽然单位生物量的异养菌氧化铵盐的速率比自养菌要慢2-3个数量级，但异养硝化细菌的生长速度快、细胞产率高；要求溶解氧浓度低；对环境的适应能力也强，能忍受更酸性环境，其总体的氧化铵盐的速率并不比自养菌慢。

亚硝化细菌在自然界中分布十分普遍，土壤、淡水及海洋中都存在亚硝化细菌，他能将氨氧化成亚硝酸，属于硝化细菌科的两个生理亚群之一，在硝化作用第一步，即由铵盐氧化为亚硝酸盐的过程中起作用，同时也是其第一个限速反应，亚硝化细菌与人类的关系十分密切，被广泛应用于食品、生物、医药工业废水净化，城市污水处理，鱼类繁殖，农作物土壤改良方面。由于硝化细菌为化能自养菌，其具有以氨氮为唯一能源物质、严格好氧、生长速度慢、平均代时长的生理特性，导致其工业化生产周期长、曝气能耗大、生产成本高，严重限制其在水体氨氮污染治理方面的推广应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种亚硝化细菌的培养基及其制备方法，本发明提供的亚硝化细菌的培养基，为亚硝化细菌的生长繁殖提供了良好条件，缩短其生产周期，降低生产成本。

为解决上述问题，本发明提供了一种亚硝化细菌培养基，包括基础培养基和添加剂，所述添加剂包括以下物质：固体吸附物、金属盐、铵盐、有机胺、pH缓冲剂、刺激因子。

本发明对基础培养基的种类没有特殊的要求，可以为本领域技术人员所常知，例如，所述基础培养基为F12或RMPI 1640培养基。

培养基中各物质的含量是影响亚硝化细菌生长繁殖的最重要因素，因此需要对添加剂中各物质的含量进行合理调整，优选的，所述添加剂包括以下重量份的物质：固体吸附物3~20份、金属盐15~50份、铵盐5~25份、有机胺0.5~3份、pH缓冲剂0.1~20份、刺激因子0.1~1份。

固体吸附物能够为亚硝化细菌的生长繁殖提供场所，同时也易于分离细菌，本发明中的固体吸附物是密度小于水，能够漂浮在水中的物质可以为活性炭、多孔碳、秸秆、木材中的至少一种，优选为秸秆、木材。

优选的，所述金属盐能够为亚硝化细菌的生长提供营养，是影响硝化细生长繁殖的重要因素之一，优选的所述金属盐为钠盐、钾盐、铁盐、钙盐、锰盐、镍盐、铜盐、镁盐、亚铁盐中的至少一种。

所述钠盐可以为氯化钠、硫酸钠、硝酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等中的至少一种。所述钾盐可以为氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾等中的至少一种。所述铁盐可以为氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁中的至少一种。所述钙盐为氯化钙、硫酸钙中的至少一种。所述铜盐为氯化铜、硫酸铜中的至少一种。所述镁盐为氯化镁、硫酸镁中的至少一种。所述镍盐为氯化镍、硫酸镍中的至少一种。所述锰盐为氯化锰、硫酸锰中的至少一种。

金属盐的浓度是影响亚硝化细菌生长繁殖的最重要因素，浓度太低则不能提供充足的营养，浓度过高，则会导致细菌金属中毒，抑制细菌的生长。优选的，所述金属盐的浓度为1~30g/L。

优选的，所述铵盐为氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、亚硝酸铵、碳酸铵中的至少一种。