申请日2018.01.15
公开(公告)日2018.05.18
IPC分类号C12N1/20; C02F3/02; C02F3/34; C12R1/38; C02F103/30
摘要
本发明公开了一株处理印花废水的高脲酶活性假单胞菌属菌(Pseudomonas benzenivorans)及其使用方法。该菌株分离自某纺织印染企业印花废水，已于2017年8月14日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CGMCC No.14521该菌株具有生长速度快、耐盐、耐高温等多种优良特点，并且具有较高的脲酶活性，能将尿素迅速水解，24h后对尿素的水解率可达96.8%。该菌株适用于纺织印染行业，为其废水处理的生化阶段奠定了准备基础，提高了其废水的可生化性，从而明显提升其废水的生化处理效果，有效促进出水水质达标，为纺织印染印花废水处理提供了新的保障，进而推进纺织印染行业的健康持续发展。
权利要求书
1.一种高脲酶活性菌株，其特征在于，所述的高脲酶活性菌株(Pseudomonasbenzenivorans)F9，保藏编号为：CGMCC No:14521。
2.根据权利要求1所述的一种高脲酶活性菌株，其特征在于，所述的菌株具有以下特性：
(1)菌落形态特征：菌落呈圆形，直径约1-2mm，乳白色，凸起，不透明，边缘整齐，表面光滑;
(2)细胞形态特征：属于革兰氏阴性菌，细胞形态为球状，有运动性;
(3)生理生化特征：好氧，在20-50℃、pH 5.5-10.0，盐度0-4%(w/v)范围内均能生长，最佳生长条件为37℃、pH 7.5，盐度1-2%;能利用葡萄糖、淀粉、麦芽糖、乳糖、酵母粉、蛋白胨等多种有机物;
(4)较高的脲酶活性，对尿素的水解率可达96.8%。
3.根据权利要求1所述的一种高脲酶活性菌株，其特征是，所述菌株的16S核糖体亚基基因(16S rRNA)序列包含如SEQ ID NO. 1所示的核苷酸序列。
4.一种利用权利要求1所述的高脲酶活性菌株在处理纺织印染企业印花废水中的使用方法，其特征在于，所述的方法具体步骤如下：
(1)将保存好的菌株F9投加到生化处理系统的好氧池中，与好氧污泥均匀混合、共同作用;
(2)添加营养元素以辅助菌株F9发挥其高脲酶活性。
5.根据权利要求4所述的使用方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的菌株F9的投加方式为粉末，投加量与印花废水的质量比为1-2kg/吨，并且为一次性均匀投加。
6.根据权利要求4所述的使用方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的菌株投加地点为好氧池，好氧池温度应为30-37℃，pH应为7.0-8.0，溶氧量应为2-3ppm。
7.根据权利要求4所述的使用方法，其特征是，所述的步骤(2)中的营养元素配方为每1L培养基中添加KH2PO4 0.3-0.5g、MnCl2 1.5-3mg、NiSO4•6H2O 1.5-4mg、Na2MoO4 1-3mg、CoCl2•6H2O 2-4mg、FeSO4•7H2O 2-4mg，在整个好氧处理系统中，应维持Ni2+的实际浓度在1mg/L，不可缺少该成分;各成分均保存于干燥处，避免强光和潮湿。
说明书
一种高脲酶活性菌株及其在处理印花废水中的使用方法
技术领域
本发明属于环境工程领域，具体涉及一株处理印花废水的高脲酶活性菌株及其使用方法。
背景技术
我国是纺织印染工业第一大国，纺织印染行业是废水排放大户，约占整个工业废水排放量的35%。其废水主要来自染整工段，包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等。其中印花废水的污染程度很高，具有色度大、浓度高、可生化性差等特点。在印花的工艺中，除了因为用到各种难降解的染料外，还使用了大量的尿素。尿素常作为助溶剂，通过亲水性的氨基和羰基接近水分子，从而促进难溶解物质的溶解。在活性染料的汽蒸或固着中，也充当了水分子的角色，促进染料的扩散。如在人造棉织物印花色浆中要用150g/L以上的尿素，以帮助染料溶解和使纤维膨化。并且有的在印花前要浸轧尿素，以提高活性染料的上色量及增艳色泽。但是，大量的尿素投加到生产中，也使得废水的总氮含量增高，总氮超标。
脲酶(Urease，EC 3.5.1.5)，又称酰胺水解酶(Urea amidohydrolase)，一种寡聚酶，是人类首次获得晶体并发现含有镍的金属酶。它具有绝对专一性，能特异性催化尿素水解成氨和二氧化碳。研究发现，脲酶广存在于生物体中，比如植物、动物、细菌、真菌和古菌。目前，含脲酶活性的微生物被运用于多种领域，如医学、生物化学、农业、食品酿造等。而在纺织印染等工业生产领域中，因其废水水质成分复杂、细胞毒性大等特点，却鲜有使用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一株处理印花废水的高脲酶活性菌株，能适应纺织印染行业复杂的废水环境，提升纺织印染废水的可生化性。本发明的另一个目的是，提供一个该菌株在处理印花废水中的使用方法，以促进企业污水的达标排放。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高脲酶活性菌株，所述的高脲酶活性菌株其分类学命名为Pseudomonasbenzenivorans F9，该菌株已于2017年8月14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保藏编号为：CGMCC No:14521,地址为：北京，中国科学院微生物研究所。
所述的菌株具有以下特性：
(1)菌落形态特征：菌落呈圆形，直径约1-2mm，乳白色，凸起，不透明，边缘整齐，表面光滑;
(2)细胞形态特征：属于革兰氏阴性菌，细胞形态为球状，有运动性;
(3)生理生化特征：好氧，在20-50℃、pH 5.5-10.0，盐度0-4%(w/v)范围内均能生长，作为优选，最佳生长条件为37℃、pH 7.5，盐度1-2%;能利用葡萄糖、淀粉、麦芽糖、乳糖、酵母粉、蛋白胨等多种有机物;
主要极性脂：磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油
(5)利用细菌通用引物27F和1492R对该菌株进行16S rRNA基因进行扩增和序列测定，得到815bp长度的基因片段(Seq ID No.1)，其序列具体见序列表。将其与NCBI数据库和EzBioCloud数据库进行比对，结果表明菌株F9的16S rRNA基因与PseudomonasbenzenivoransDSM 8628T的相似度为98.90%。根据《Bergey’s Manual of SystematicBacteriology》指导，结合其生理生化特征、形态特征和16S rRNA基因相似度，鉴定菌株F9为Pseudomonas benzenivorans
(6)较高的脲酶活性，24h后对尿素的水解率达96.8%。
作为优选，所述菌株的16S核糖体亚基基因(16S rRNA)序列包含如SEQ ID NO. 1所示的核苷酸序列。
一种高脲酶活性菌株在处理印花废水中的使用方法，所述的方法具体步骤如下：
(1)将保存好的菌株F9投加到生化处理系统的好氧池中，与好氧污泥均匀混合、共同作用;
(2)添加营养元素以辅助菌株F9发挥其高脲酶活性。
作为优选，所述的步骤(1)中的菌株F9的投加方式为粉末，投加量与印花废水的质量比为1-2kg/吨，并且为一次性均匀投加。
作为优选，所述的步骤(1)中的菌株投加地点为好氧池，好氧池温度应为30-37℃，pH应为7.0-8.0，溶氧量应为2-3ppm。
作为优选，所述的步骤(2)中的营养元素配方为每1L培养基中添加KH2PO4 0.3-0.5g、MnCl2 1.5-3mg、NiSO4•6H2O 1.5-4mg、Na2MoO4 1-3mg、CoCl2•6H2O 2-4mg、FeSO4•7H2O2-4mg，在整个好氧处理系统中，应维持Ni2+的实际浓度在1mg/L，不可缺少该成分;各成分均保存于干燥处，避免强光和潮湿。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)所得的菌株能适应纺织印染行业复杂的废水环境;(2)提升纺织印染废水的可生化性;(3)促进企业污水的达标排放。
