一種芽孢桿菌及其在含磷廢水處理中的應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種芽孢桿菌及其在含磷廢水處理中的應用，屬于微生物領域。該菌株為芽孢桿菌PWL-L16，其分類命名為芽孢桿菌（Bacillus），保藏編號為CGMCCNo.8568。本發(fā)明從雞糞與活性污泥混合泥源中篩選分離得到一株具有在厭氧條件下將水中的磷酸鹽還原為磷化氫的細菌，本發(fā)明的菌株可應用于不同濃度的含磷廢水處理。該菌株應用于廢水的除磷的產物磷化氫溶解度較低易與廢水分離，不需排泥來除磷和考慮系統(tǒng)厭氧釋磷、好氧攝磷協(xié)調問題，且厭氧微生物的生長速率比好氧微生物小，不會產生大量的剩余污泥；同時，此還原反應是厭氧過程，無需耗能充氧，且可在一個簡單反應器中進行，占地小、操作簡便，具有廣闊的應用前景。CGMCC No. 85682013.12.11
【專利說明】一種芽孢桿菌及其在含磷廢水處理中的應用

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種芽孢桿菌PWL-L16及其在含磷廢水處理中的應用，是在厭氧條件 下將水中的磷酸鹽還原磷化氫，以及該菌株在模擬不同濃度含磷廢水中的除磷效率，屬于 微生物領域。

【背景技術】
[0002] 水體富營養(yǎng)化日益嚴重，氮磷含量超標，而水體中較低濃度的磷（0. 018mg/L)就 能刺激藻類大量繁殖，因此磷元素是造成水體富營養(yǎng)化的限制元素，在廢水處理中除磷較 脫氮更具有實際意義。常見的廢水除磷方法有吸附法，化學法和生物法三種。而傳統(tǒng)除磷 工藝是將水相中的磷轉化為固相中的磷，通過排放富含磷元素的污泥實現(xiàn)除磷的目的，因 此面臨著處理處置大量剩余污泥的問題。
[0003] 在厭氧環(huán)境中，某些微生物可將磷酸鹽還原為磷化氫，此反應和硝酸鹽生物還原 反應應用于生物脫氮一樣，也可應用于生物除磷。由此，將以磷酸鹽還原反應為基礎的除磷 技術稱為厭氧生物除磷技術。磷酸鹽還原反應的產物磷化氫溶解度較低易與廢水分離，不 需排泥來除磷和考慮系統(tǒng)厭氧釋磷、好氧攝磷協(xié)調問題，且厭氧微生物的生長速率比好氧 微生物小，不會產生大量的剩余污泥。此還原反應是厭氧過程，無需耗能充氧，且可在一個 簡單反應器中進行，占地小、操作簡便。
[0004]D6vai等人（1988)首次在污水處理廠的揮發(fā)物中檢測到磷化氫的存在。其后，隨 著檢測技術的提高，相繼報道了磷化氫存在于港口沉積物、濕地、垃圾場、污水處理廠、養(yǎng)殖 場、沼澤釋放出來的氣體樣品中。Gassmann和G1indemann(1993)在實驗室中利用混合厭氧 菌種培養(yǎng)基證實了生物的活動可以產生磷化氫，并提出甲烷的生成與磷酸鹽轉化成磷化氫 存在一定相關性。D6vai和Delaune(1995)證明在沼澤地土壤樣品中增加磷酸鹽和溶解性 有機物（蛋白胨）可增加磷化氫的含量。Eismann(1997)的研究得出磷化氫的產生是以微 生物為媒介的過程。Rutishauser和Bachofen(1999)觀察了污水處理廠污泥濃縮池上部污 泥中磷化氫的形成，證明了磷化氫形成動力學遵循典型微生物生長曲線，磷源和碳源的交 替影響促進磷化氫的形成。Jenkins等人（2000)監(jiān)測得出一些厭氧微生物可以產生磷化 氫。
[0005]目前我國對磷化氫的形成也進行了一定的研究，劉季昂等人（1999)檢測了北京 郊區(qū)稻田土壤和水庫濕地中結合態(tài)磷化氫，發(fā)現(xiàn)隨土壤深度的增加，磷化氫的質量分數(shù)有 降低的趨勢。曹海峰（2000)等人指出磷化氫可作為大氣中磷元素的一種載體，參與全球 的磷循環(huán)，并且在合適厭氧條件下，某些含磷物質能被微生物厭氧還原為磷化氫。劉志培等 人（2004)測定了不同環(huán)境來源中12個樣品磷化氫的含量，得出不同來源的樣品，其磷化氫 的質量分數(shù)差別很大，并提出磷化氫的產生對污水除磷處理有一定的作用。周康群等用污 泥濃縮池及雞糞種泥分離出厭氧條件下總磷還原為磷化氫的功能菌。劉暉等在厭氧除磷功 能菌的富集中得到4種菌，均有能在厭氧條件下產生PH3的功能。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的是在于提供一株具有厭氧磷酸鹽還原的細菌，該菌株能夠將水中的 磷酸鹽還原為磷化氫，區(qū)別于傳統(tǒng)生物除磷將水中的磷以液態(tài)的形式轉化為固態(tài)去除，該 菌可以將水中的磷從液態(tài)形式轉化為氣態(tài)，可以作為一種新的除磷途徑。
[0007] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0008] 一種芽孢桿菌PWL-L16,該菌株的分類命名為芽孢桿菌（Bacillussp.)，屬于芽孢 桿菌PWL-L16,保藏編號為CGMCCNo. 8568,保藏日為2013年12月11日，保藏單位為中國 微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號中 國科學院微生物研究所。
[0009] 本發(fā)明分離的梭狀芽孢桿菌PWL-L16的生物學特征：
[0010] 本發(fā)明分離的梭狀芽孢桿菌PWL-L16,為革蘭氏陰性厭氧菌，細胞形狀為橢圓，在 固態(tài)培養(yǎng)皿培養(yǎng)基上菌落呈圓形、淡黃色、不透明、質地濕潤、不凸起、表面光滑、邊緣不整 齊。本發(fā)明分離的梭狀芽孢桿菌主要生理生化指標見表1。
[0011] 表1PWL-L16菌株的主要生理生化指標
[0012]

【權利要求】
1. 一種芽孢桿菌PWL-L16,其特征在于：該菌株的分類命名為芽孢桿菌（Bacillus)，保 藏編號為 CGMCC No. 8568。
2. 如權利要求1所述的芽孢桿菌PWL-L16在含磷廢水處理中的應用。
3. 如權利要求2所述的芽孢桿菌PWL-L16在含磷廢水處理中的應用，其特征在于：所 述的含磷廢水的濃度為l〇mg/L?110mg/L，所述的含磷廢水的溫度為25°C?50°C，所述的 含磷廢水的pH為5?8。
4. 如權利要求3所述的芽孢桿菌PWL-L16在含磷廢水處理中的應用，其特征在于：所 述的含磷廢水的溫度為27°C?37°C，所述的含磷廢水的pH為6?7。
5. 如權利要求4所述的芽孢桿菌PWL-L16在含磷廢水處理中的應用，其特征在于，包括 如下步驟： (1) 首先活化菌株：將斜面培養(yǎng)基上保存的芽孢桿菌PWL-L16用接種環(huán)刮取多環(huán)菌苔， 接種至裝有富集培養(yǎng)基的錐形瓶中，通入氮氣并密封，在32°C、150r/min的搖床中震蕩培 養(yǎng)24h，獲得菌懸液； (2) 將菌懸液以10%的接種量接種于含磷廢水中，通入氮氣以驅除容器頂空和水體中 氧氣，在150r/min的搖床中震蕩培養(yǎng)，定時取樣檢測水樣中總磷的含量。
6. 如權利要求5所述的芽孢桿菌PWL-L16在含磷廢水處理中的應用，其特征在于：采 用鑰酸銨分光光度法檢測水樣中總磷的含量。
【文檔編號】C02F3/34GK104342382SQ201410016295
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權日:2014年1月14日
【發(fā)明者】汪蘋, 應清界, 劉堃, 張憲鑫 申請人:北京工商大學, 江蘇仙融環(huán)境技術有限公司