一種巴氏葡萄球菌及其制備方法和在處理污水中的應(yīng)用
【專利說明】一種巴氏葡萄球菌及其制備方法和在處理污水中的應(yīng)用 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及高級(jí)氧化結(jié)合生物工程對(duì)可生化性差廢水的處理工藝，具體地說是表 達(dá)紫外結(jié)合臭氧聯(lián)合表達(dá)PheB巴氏葡萄球菌劑處理可生化性差污水的處理工藝，還有其 在可生化性差污水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，全球淡水資源短缺，水環(huán)境的質(zhì)量持續(xù)惡化，廢水回用是解決水資源危機(jī)， 滿足日益嚴(yán)格的水環(huán)境要求的有效方法。廢水的可生化性是廢水重要特征指標(biāo)之一，也是 廢水回用處理工藝中的重要參數(shù)之一，準(zhǔn)確判斷廢水的可生化性對(duì)于處理工藝的設(shè)計(jì)十分 重要。廢水的可生化性也稱廢水的生物可降解性，即廢水中有機(jī)污染物被生物降解的難易 程度，是廢水的重要特性之一。可生化性差的工業(yè)污水的生物需氧量很低，一般小于500mg/ L，其具有難處理、所含物質(zhì)不易降解等特點(diǎn)。
[0003] 高級(jí)氧化工藝通過產(chǎn)生羥基自由基來對(duì)污水中不能被普通氧化劑氧化的污染物 進(jìn)行氧化降解的過程。高級(jí)氧化工藝一般涉及到發(fā)生和利用游離羥基（HO ·)作為強(qiáng)氧化 劑破壞常規(guī)氧化不能氧化的化合物。高級(jí)氧化工藝與其他處理工藝聯(lián)合處理生化性差污水 是現(xiàn)在污水處理工藝的一個(gè)新的處理方案。經(jīng)過高級(jí)氧化處理后，廢水中的化合物被降解 而并非濃縮或轉(zhuǎn)移到其他相中，這樣直接減少了污水處理系統(tǒng)中的難降解物質(zhì)。同時(shí)高級(jí) 氧化過程中不會(huì)產(chǎn)生二次廢物，所以不需要后續(xù)廢物處置或再生設(shè)施。
[0004] 污水生物處理技術(shù)是用生物學(xué)的方法處理污水的總稱，是現(xiàn)代污水處理應(yīng)用中最 廣泛的方法之一，也是以后治理水污染的重要解決方案。應(yīng)用基因工程手段對(duì)微生物進(jìn)行 特定的改造和馴化提高微生物對(duì)污水中含氮有機(jī)物的利用，對(duì)污水的氨氮和苯系物的處理 效果。使經(jīng)過工程菌處理過的生活污水中總氮和氨氮符合國家對(duì)污水處理廠污染物排放標(biāo) 準(zhǔn)。本專利還涉及對(duì)特定的工程菌進(jìn)行定向基因敲入，實(shí)現(xiàn)對(duì)生化性差的污水的個(gè)性化治 理，提高經(jīng)過高級(jí)氧化后的可生化性差污水的處理效果，提高了出水質(zhì)量。
[0005] 綜上所述，通過高級(jí)氧化工藝結(jié)合巴氏葡萄球菌可達(dá)到對(duì)生化性差污水的良好處 理效果，有效減少了系統(tǒng)中難降解物質(zhì)的含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種巴氏葡萄球菌及其制備方法和在處理污 水處理中的應(yīng)用。具體技術(shù)方案如下：
[0007] 一種巴氏葡萄球菌，所述巴氏葡萄球菌是重組巴氏葡萄球菌，拉丁文學(xué)名為 Staphylococcus pasteuri，命名為 Biode nonbiodegradable 菌株；保藏單位：中國微生物 菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏地點(diǎn)：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)中國科 學(xué)院微生物研宄所，保藏時(shí)間：2014年12月29日，保藏編號(hào)CGMCC No. 10255。
[0008] 所述巴氏葡萄球菌中轉(zhuǎn)化的外源基因鄰苯二酚2, 3-雙加氧酶基因（PheB)的核苷 酸序列如序列編號(hào)1所示。
[0009] 所述巴氏葡萄球菌的鄰苯二酚2, 3-雙加氧酶基因的氨基酸序列如序列編號(hào)2所 不O
[0010] 所述巴氏葡萄球菌的鄰苯二酚2, 3-雙加氧酶基因前帶有分泌型信號(hào)肽，其中信 號(hào)肽的氨基酸序列如編號(hào)3所示。
[0011] 所述巴氏葡萄球菌的分類為放線菌屬。
[0012] 上述任一所述的巴氏葡萄球菌的制備方法，包括如下步驟：
[0013] (1)利用細(xì)菌分離技術(shù)分離具有氨氮去除效果的硝化細(xì)菌基因組；
[0014] (2)利用PCR技術(shù)克隆鄰苯二酚2, 3-雙加氧酶基因（pheB)，與pSIM6載體連接后 重組到硝化細(xì)菌基因組特定位點(diǎn)中；
[0015] (3)利用基因工程技術(shù)篩選出表達(dá)pheB基因的硝化細(xì)菌；
[0016] (4)利用發(fā)酵技術(shù)將步驟（3)的表達(dá)pheB基因的硝化細(xì)菌進(jìn)行擴(kuò)增，得到所述巴 氏葡萄球菌。
[0017] 上述任一所述的巴氏葡萄球菌的應(yīng)用，將高級(jí)氧化反應(yīng)系統(tǒng)與所述巴氏葡萄球菌 聯(lián)合，在不同條件下去除污水中的氨氮、腐殖酸及苯系物；
[0018] 所述高級(jí)氧化反應(yīng)系統(tǒng)為紫外和臭氧聯(lián)合作用的高級(jí)氧化反應(yīng)器；所述高級(jí)氧化 反應(yīng)器內(nèi)安裝有旋流曝氣器，該旋流曝氣器的曝氣氣流能帶動(dòng)系統(tǒng)中水流進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，可 以實(shí)現(xiàn)臭氧對(duì)難生化化合物的有效氧化，同時(shí)，也可有效地使臭氧均勻分布在系統(tǒng)中，增加 了氧化效果；
[0019] 所述污水是可生化性差的污水，其COD值> 20000、BOD值< 2000。
[0020] 所述污水中氨氮的去除率為96. 46?99. 68%。
[0021] 所述污水中COD去除率為96. 88?99. 46%，總氮去除率為97. 45?99. 98%，BOD 去除率為96. 47?99. 84%。
[0022] 所述污水包括生活污水、工業(yè)廢水、垃圾滲濾液或其濃縮液。
[0023] 本發(fā)明通過應(yīng)用基因工程操作技術(shù)，構(gòu)建了高效去除苯系物的硝化細(xì)菌，即巴氏 葡萄球菌。實(shí)驗(yàn)表明重組到基因組的外源基因沒有影響硝化細(xì)菌的復(fù)制。污水處理實(shí)驗(yàn)研 宄結(jié)果表明重組硝化細(xì)菌可以有效去除工業(yè)廢水、垃圾滲濾液中的氨氮和苯系物，使出水 質(zhì)量達(dá)到國家要求標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0024] 圖1是重組載體構(gòu)建圖、重組基因檢測(cè)、表達(dá)以及硝化細(xì)菌的生長曲線圖；其中A 為重組載體構(gòu)建圖、B為重組基因檢測(cè)圖，C為重組硝化細(xì)菌（巴氏葡萄球菌）生長曲線圖；
[0025] 圖2是高級(jí)氧化工藝處理可生化性差污水的示意圖；A為腐殖酸含量的變化，B為 COD變化，C為氨氮變化，D為總氮變化；
[0026] 圖3是重組硝化菌處理經(jīng)過高級(jí)氧化處理后的可生化性污水的效果圖；A為腐殖 酸含量的變化，B為COD變化，C為氨氮變化，D為總氮變化。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而 更為清楚。但