CN108424862B - 一种亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法 - Google Patents

一种亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种亚硝化细菌‑硝化细菌‑反硝化细菌的发酵生产方法，包括以下步骤：A、准备亚硝化细菌基础培养基、硝化细菌基础培养基和反硝化细菌基础培养基，活化亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌；B、配置含有悬浮载体的亚硝化细菌基础培养基、硝化细菌基础培养基和反硝化细菌基础培养基，整体灭菌；C、在亚硝化细菌罐接种亚硝化细菌，上清液溢流到硝化细菌罐；D、在硝化细菌罐接种硝化细菌，上清液溢流到反硝化细菌罐；E、在反硝化细菌罐接种反硝化细菌，向容器内通入氮气，培养直至培养基中的硝酸盐消耗完后，得到培养好的硝化细菌。以上整个发酵生产过程在封闭的环境下进行。

Description

一种亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法
技术领域
本发明涉及一种发酵生产方法，具体涉及一种亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法。
背景技术
在自然界的氮循环中，硝化细菌和反硝化细菌起到了不可替代的作用，硝化细菌可以将氨氮转化为硝态氮和亚硝态氮并通过反硝化细菌最终转化为氮气回到大气中。硝化过程由两类细菌共同完成，亚硝酸盐氧化菌将氨氮转化为亚硝态氮，硝酸盐氧化菌将亚硝态氮转化为硝态氮，使水生态系统正常、稳定。硝化细菌、反硝化细菌广泛应用于水产养殖水体、城市黑臭湖泊河流水体的微生物脱氮技术中，它们对于水体氨氮、总氮的降解和水环境的修复具有较好的作用。因此，寻求高效稳定的硝化细菌、反硝化细菌生产方法，对硝化细菌和反硝化细菌的应用提供基础。
自养硝化细菌一般以无机碳为碳源物质，生长缓慢，相对于一般细菌培养的代时较长，对溶解氧、温度、有毒物质、pH等环境变化较为敏感，且不容易保存。CN102757913A使用吸附装置对硝化细菌进行吸附富集，但每次富集后的菌体需要不断的脱吸，较为繁琐；CN101709278A发明了一种高浓度亚硝化菌的规模化培养方法，此方法应用了混凝剂进行混凝，导致硝化细菌和亚硝化细菌活性降低，不利于长期保存；CN106434412A 发明了一种硝化细菌的连续培养方法，但没有涉及反硝化细菌的连续生产，而硝化细菌剩余的培养基是反硝化菌的原料，造成原料的浪费和利用的不充分。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种提高生产效率、缩短生产周期、节约生产成本的亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法。
本发明采用的技术方案：一种亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法，包括以下步骤：A、准备亚硝化细菌基础培养基、硝化细菌基础培养基和反硝化细菌基础培养基，活化亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌；B、提供亚硝化细菌罐、硝化细菌罐和反硝化细菌罐，并在所述亚硝化细菌罐中配置含有悬浮载体的亚硝化细菌基础培养基，在所述硝化细菌罐中配置缺少亚硝酸盐的含有悬浮载体的硝化细菌基础培养基，在所述反硝化细菌罐中配置缺少硝酸盐的反硝化细菌基础培养基，整体灭菌；(1)在所述亚硝化细菌基础培养基和硝化细菌基础培养基中添加能悬浮的固体吸附物，从而促进亚硝化细菌和硝化细菌的附着和悬浮生长；使得固体吸附物的量是基础培养基重量的1-2％；固体吸附物为15-50μm活性炭；(2) 在所述亚硝化细菌和硝化细菌基础培养基中添加混合金属盐促进剂，用于促进所述亚硝化细菌和硝化细菌的生长；所述金属盐促进剂的量是0.5- 10mL/L，所述金属盐促进剂的配方如下：0.1-1％MnCl2·4H2O，0.1- 1％Na2B4O7·10H2O，0.1-1％ZnSO4·7H2O，0.1-1％EDTA-Fe，0.1- 1％CoSO4·7H2O，0.1-1％CuSO4·5H2O，0.1-1％NiSO4·6H2O；C、在所述亚硝化细菌罐按照1-10％(v/v)接种亚硝化细菌，在培养过程中添加碳酸钠溶液调节pH到7.5-8.0，控温28-30℃，间歇曝气，控制溶解氧在2-5mg/L，培养时间为5-7天，当培养基中的氨氮消耗完后，得到培养好的亚硝化细菌，静置分离细菌，上清液溢流到所述硝化细菌罐；D、在所述硝化细菌罐按照1-10％(v/v)接种硝化细菌，在培养过程中添加碳酸钠溶液调节pH 到7.5-8.0，控温28-30℃，间歇曝气，控制溶解氧在2-5mg/L，培养时间为 5-7天，当培养基中的亚硝酸盐消耗完后，得到培养好的硝化细菌，静置分离细菌，上清液溢流到所述反硝化细菌罐；E、在所述反硝化细菌罐按照1- 10％(v/v)接种反硝化细菌，向容器内通入氮气，开启50-100r/min的连续搅拌，添加碳酸钠溶液调节pH在7.5-8.0之间，控制温度28-30℃，控制溶解氧小于0.5mg/L，培养时间为2-3天，直至培养基中的硝酸盐消耗完后，得到培养好的硝化细菌，以上整个发酵生产过程在封闭的环境下进行。
本技术方案的效果是：该亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法提高生产效率、缩短生产周期、节约生产成本。
附图说明
图1是本发明的亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵装置图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：本发明一种亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵装置，如图1所示，一种亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵装置，包括依次单向顺序连接的亚硝化细菌罐1、硝化细菌罐2和反硝化细菌罐3。
亚硝化细菌罐1中培养亚硝化细菌，如AOB氨氧化细菌，通过亚硝化细菌将NH4 +氧化成NO2 -，并将亚硝化细菌罐1内的上清液通至硝化细菌罐 2。
硝化细菌罐2中培养硝化细菌，如NOB亚硝酸盐氧化菌，将NO2 -氧化成NO3 -并将硝化细菌罐2内的上清液通至反硝化细菌罐3。
反硝化细菌罐3中培养反硝化细菌，如DNB反硝化细菌，将NO3 -转化为N2。同时亚硝化细菌罐1、硝化细菌罐2和反硝化细菌罐3均可单独封闭地培养菌种。
继续参照图1，亚硝化细菌罐1包括第一罐体10，第一罐体10内的上半部分设有第一内罐11，第一内罐11的外壁环设第一冷却夹套，第一罐体 10内的下半部分设连接第一旋液分离装置12，第一旋液分离装置12的外壁环设第二冷却夹套。
该第一冷却夹套和该第二冷却夹套均通冷水。
第一罐体10的上端面设有第一罐盖101，第一罐盖101上设有连通至第一内罐11的第一接种口13、第一加料口14、第一补料口15、第一通气孔16和第一气压阀17。第一罐体10的侧壁设有第一放料口18A，第一罐体10的下端面设有第二放料口18B。
第一内罐11内部设有第一搅拌器以及第一检测装置组，第一检测装置组包括亚硝酸盐检测器、pH探头、温度探头以及溶氧探头。第一内罐11 的底部设有连接至第一旋液分离装置12的第一出料管110。第一旋液分离装置12的下端出口延伸至第一罐体10的底部正上方。
第一旋液分离装置12上部为圆筒形部分12A，下部为圆锥形部分 12B。第一内罐11的菌液从第一出料管110沿圆筒形部分12A的切线方向进入，圆锥形部分12B内沿轴线设有第一清液溢出管121，第一清液溢出管121从圆锥形部分12B的中部向上延伸至圆筒形部分12A上端并连接第一放料口18A。在圆锥形部分12B的下端设有第一阀门19A。
第一出料管110上设有第一菌液泵19B和第二阀门19C。第一菌液泵 19B对进入第一旋液分离装置12的菌液进行加压，使菌液进入圆筒形部分 12A速度加大，菌液中的固体粒子或密度较大的液体受离心力的作用被抛向圆锥形部分12B的管壁，并沿管壁按螺旋线下流至第一内罐11的底部。澄清的液体或液体中携带的较细粒子则上升，由第一清液溢出管121溢流至第一放料口18A再进入硝化细菌罐2。
第一放料口18A还连有第一副管180，第一副管180上设有第三阀门，第一副管180可单独将澄清液体提取。
使用时，从第一罐盖101上的第一加料口14向第一内罐11加料，第一接种口13中加入亚硝化细菌载体，如AOB氨氧化细菌载体。如果需要少量补料，从第一补料口15中补料。生产发酵时，实时监控第一内罐11 的温度、亚硝酸盐含量、pH和溶氧量。并根据温度启动第一冷却夹套和第二冷却夹套。当第一内罐11的亚硝酸盐含量达到合理浓度时，打开第一出料管110上的第一菌液泵19B和第二阀门19C，菌液中的固体粒子或密度较大的液体受离心力的作用被抛向圆锥形部分12B的管壁，并沿管壁按螺旋线下流至第一内罐11的底部。澄清的液体或液体中携带的较细粒子则上升，由第一清液溢出管121溢流至第一放料口18A并流入硝化细菌罐2 中。或通过第一副管180可单独将澄清液体提取处理。
硝化细菌罐2的结构与亚硝化细菌罐1相同，第二罐体20内的上半部分设有第二内罐21，第二内罐21的外壁环设第三冷却夹套，第二罐体20 内的下半部分设连接第二旋液分离装置22，第二旋液分离装置22的外壁环设第四冷却夹套。
第三冷却夹套和第四冷却夹套均通冷水。
第二罐体20的上端面设有第二罐盖201，第二罐盖201上设有连通至第二内罐21的第二接种口23、第二加料口24、第二补料口25、第二通气孔26、第二气压阀27、以及与第一放料口18A连接的第一上清液入料口 18A`。第二罐体20的侧壁设有第三放料口28A，第二罐体20的下端面设有第四放料口28B。
第二内罐21内部设有第二搅拌器和第二检测装置组，第二检测装置组包括硝酸盐检测器、pH探头、温度探头以及溶氧探头。第二内罐21的底部设有连接至第二旋液分离装置22的第二出料管210。第二旋液分离装置22的下端出口延伸至第二罐体20的底部正上方。
第二旋液分离装置22上部为圆筒形部分22A，下部为圆锥形部分 22B。第二内罐21的菌液从第二出料管210沿圆筒形部分22A的切线方向进入，圆锥形部分22B内沿轴线设有第二清液溢出管221，第二清液溢出管221从圆锥形部分22B的中部向上延伸至圆筒形部分22A上端并连接第三放料口28A。在圆锥形部分22B的下端设有第四阀门29A。
第二出料管210上设有第二菌液泵29B和第五阀门29C。第二菌液泵 29B对进入第二旋液分离装置22的菌液进行加压，使菌液进入圆筒形部分 22A速度非常大，菌液中的固体粒子或密度较大的液体受离心力的作用被抛向圆锥形部分22B的管壁，并沿管壁按螺旋线下流至第二内罐21的底部。澄清的液体或液体中携带的较细粒子则上升，由第二清液溢出管221 溢流至第三放料口28A再进入反硝化细菌罐3。
第三放料口28A还连有第二副管280，第二副管280上设有第六阀门，第二副管280可单独将澄清液体提取出来。
使用时，从第二罐盖201上的第二加料口24向第二内罐21加料，第二接种口23中加入硝化细菌载体，如NOB亚硝酸盐氧化菌载体、以及可添加从第一放料口18A流入的亚硝化细菌罐1的上清液。如果需要少量补料，从第二补料口25中补料。生产发酵时，实时监控第二内罐21的温度、硝酸盐含量、pH和溶氧量。并根据温度启动第三冷却夹套210和第四冷却夹套220。当第二内罐21的硝酸盐含量达到合理浓度时，打开第二出料管210上的第二菌液泵29B和第五阀门29C，菌液中的固体粒子或密度较大的液体受离心力的作用被抛向圆锥形部分22B的管壁，并沿管壁按螺旋线下流至第二内罐21的底部。澄清的液体或液体中携带的较细粒子则上升，由第二清液溢出管221溢流至第三放料口28A并流入反硝化细菌罐3 中，或通过第二副管280可单独将澄清液体提取。
反硝化细菌罐3包括第三罐体30，第三罐体30的外壁设有第五冷却夹套。
第三罐体30的上端面设有第三罐盖301，第三罐盖301上设有连通至内部的第三接种口33、第三加料口34、第三补料口35、第三通气孔36、第三气压阀37和连接第三放料口28A的第二上清液入料口28A`。第三罐体30下端面设有第五放料口38。
第三罐体30内部设有第三搅拌器和第三检测装置组，第三检测装置组包括pH探头、温度探头以及溶氧探头。
使用时，从第三罐盖301上的第三加料口34加料，第三接种口33中加入反硝化细菌载体，如DNB反硝化细菌。以及可添加从至第三放料口 28A流入的硝化细菌罐2中的上清液。如果需要补充少量料，从第一补料口35中补料。生产发酵时，实时监控第三内罐31的温度、亚硝酸盐含量、pH和溶氧量。并根据温度启动第五冷却夹套。发酵完成后打开第五放料口38排料。
实施例2：是本发明一种亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法，该发酵过程在该亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵装置中进行。该亚硝化细菌包括分类命名为欧洲亚硝化单胞菌AT7 (NitrosomonaseuropaeaAT7)和欧洲亚硝化单胞菌C-31(NitrosomonaseuropaeaC-31)，两种菌以1：1混合；该硝化细菌为分类命名为维氏硝化细菌Y3-2(NitrobacterWinogradskyiY3-2)；该反硝化细菌包括分类命名为反硝化细菌Br21(UnidentifiedbacteriumBr21)、反硝化细菌Br9(UnidentifiedbacteriumBr9)和反硝化细菌Br15(Unidentified bacterium Br15)，三种菌以1：1：1混合。
该亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法包括下述步骤：
A、准备亚硝化细菌基础培养基、硝化细菌基础培养基和反硝化细菌基础培养基，活化亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌；
亚硝化细菌基础培养基(1L)：硫酸铵0.2-0.8g，氯化钠0.2-0.8g，硫酸亚铁0.01-0.05g，磷酸二氢钠0.5-2g，七水合硫酸镁0.01-0.05g，氯化钙 5-10g；
硝化细菌基础培养基(1L)：亚硝酸钠0.5-2g，七水合硫酸镁0.01- 0.05g，硫酸锰0.005-0.02g，磷酸氢二钾0.5-1g，无水碳酸钠0.5-2g，磷酸二氢钠0.1-0.5g；
反硝化细菌基础培养基(1L)：硝酸钠1-3g，七水合硫酸镁0.1-0.3g，磷酸氢二钾0.1-1g，酒石酸钾钠10-30g；
B、在亚硝化细菌罐中配置含有悬浮载体的亚硝化细菌基础培养基，在硝化细菌罐中配置缺少亚硝酸盐的含有悬浮载体的硝化细菌基础培养基，在反硝化细菌罐中配置缺少硝酸盐的反硝化细菌基础培养基，整体灭菌；
(1)在亚硝化细菌和硝化细菌基础培养基中添加能悬浮的固体吸附物，促进亚硝化细菌和硝化细菌的附着和悬浮生长；固体吸附物的量是基础培养基重量的2％；固体吸附物为15μm活性炭；
(2)在亚硝化细菌和硝化细菌基础培养基中添加混合金属盐促进剂，用于促进亚硝化细菌和硝化细菌生长；所述金属盐促进剂的量是10mL/L，混合金属盐配方如下：0.1％MnCl2·4H2O，0.1％Na2B4O7·10H2O， 0.1％ZnSO4·7H2O，0.1％EDTA-Fe，0.1％CoSO4·7H2O，0.1％CuSO4·5H2O， 0.1％NiSO4·6H2O；
C、在亚硝化细菌罐按照10％(v/v)接种亚硝化细菌，在培养过程中添加碳酸钠溶液调节pH到7.5-8.0，控温28-30℃，间歇曝气，曝气3h，停止1h，控制溶解氧在2-5mg/L，培养时间为5-7天，当培养基中的氨氮不再降低后，得到培养好的亚硝化细菌，氨氮去除率达92.3％，静置分离细菌，上清液溢流到硝化细菌罐；
D、在硝化细菌罐按照10％(v/v)接种硝化细菌，在培养过程中添加碳酸钠溶液调节pH到7.5-8.0，控温28-30℃，间歇曝气，曝气3h，停止 1h，控制溶解氧在2-5mg/L，培养时间为5-7天，当培养基中的亚硝酸盐消耗完后，得到培养好的硝化细菌，与现有技术比，培养时间缩短了36％，菌浓度为3.5×109个/mL，菌浓度提高25倍，硝化速率最高达到800NH4-Nmg/(L·h)；静置分离细菌，上清液溢流到反硝化细菌罐；
E、在反硝化细菌罐按照10％(v/v)接种反硝化细菌，向容器内通入氮气，开启50r/min的连续搅拌，添加碳酸钠溶液调节pH在7.5-8.0之间，控制温度28-30℃，控制溶解氧小于0.5mg/L，培养时间为2-3天，直至培养基中的硝酸盐消耗完后，得到培养好的硝化细菌，菌浓度为6×109个 /mL，与现有技术比，节约了原料成本，增加了设备的连续性。
实施例3：是本发明一种亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法，该发酵过程在该亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵装置中进行。该亚硝化细菌包括分类命名为欧洲亚硝化单胞菌AT7 (NitrosomonaseuropaeaAT7)和欧洲亚硝化单胞菌C-31(NitrosomonaseuropaeaC-31)，两种菌以5：1混合；该硝化细菌为分类命名为维氏硝化细菌Y3-2(NitrobacterWinogradskyiY3-2)；该反硝化细菌包括分类命名为反硝化细菌Br21(UnidentifiedbacteriumBr21)、反硝化细菌Br9(UnidentifiedbacteriumBr9)和反硝化细菌Br15(Unidentified bacterium Br15)，三种菌以2：1：1混合。
该亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法包括下述步骤：
A、准备亚硝化细菌基础培养基、硝化细菌基础培养基和反硝化细菌基础培养基，活化亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌；
亚硝化细菌基础培养基(1L)：硫酸铵0.2-0.8g，氯化钠0.2-0.8g，硫酸亚铁0.01-0.05g，磷酸二氢钠0.5-2g，七水合硫酸镁0.01-0.05g，氯化钙5-10g；
硝化细菌基础培养基(1L)：亚硝酸钠0.5-2g，七水合硫酸镁0.01- 0.05g，硫酸锰0.005-0.02g，磷酸氢二钾0.5-1g，无水碳酸钠0.5-2g，磷酸二氢钠0.1-0.5g；
反硝化细菌基础培养基(1L)：硝酸钠1-3g，七水合硫酸镁0.1-0.3g，磷酸氢二钾0.1-1g，酒石酸钾钠10-30g；
B、在亚硝化细菌罐中配置含有悬浮载体的亚硝化细菌基础培养基，在硝化细菌罐中配置缺少亚硝酸盐的含有悬浮载体的硝化细菌基础培养基，在反硝化细菌罐中配置缺少硝酸盐的反硝化细菌基础培养基，整体灭菌；
(1)在亚硝化细菌和硝化细菌基础培养基中添加能悬浮的固体吸附物，促进亚硝化细菌和硝化细菌的附着和悬浮生长；固体吸附物的量是基础培养基重量的1-2％；固体吸附物为50μm活性炭；
(2)在亚硝化细菌和硝化细菌基础培养基中添加混合金属盐促进剂，用于促进亚硝化细菌和硝化细菌生长；所述金属盐促进剂的量是5mL/L，混合金属盐配方如下：0.5％MnCl2·4H2O，0.5％Na2B4O7·10H2O， 0.5％ZnSO4·7H2O，0.5％EDTA-Fe，0.5％CoSO4·7H2O，0.5％CuSO4·5H2O， 0.5％NiSO4·6H2O；
C、在亚硝化细菌罐按照5％(v/v)接种亚硝化细菌，在培养过程中添加碳酸钠溶液调节pH到7.5-8.0，控温28-30℃，间歇曝气，曝气4h，停止 2h，控制溶解氧在2-5mg/L，培养时间为5-7天，当培养基中的氨氮不再降低后，得到培养好的亚硝化细菌，氨氮去除率达89.2％，静置分离细菌，上清液溢流到硝化细菌罐；
D、在硝化细菌罐按照5％(v/v)接种硝化细菌，在培养过程中添加碳酸钠溶液调节pH到7.5-8.0，控温28-30℃，间歇曝气，曝气4h，停止 2h，控制溶解氧在2-5mg/L，培养时间为5-7天，当培养基中的亚硝酸盐消耗完后，得到培养好的硝化细菌，与现有技术比，培养时间缩短了35％，菌浓度为3.1×109个/mL，菌浓度提高11倍，硝化速率最高达到650NH4- Nmg/(L·h)；静置分离细菌，上清液溢流到反硝化细菌罐；
E、在反硝化细菌罐按照5％(v/v)接种反硝化细菌，向容器内通入氮气，开启80r/min的连续搅拌，添加碳酸钠溶液调节pH在7.5-8.0之间，控制温度28-30℃，控制溶解氧小于0.5mg/L，培养时间为2-3天，直至培养基中的硝酸盐消耗完后，得到培养好的硝化细菌，菌浓度为5×109个/mL，与现有技术比，节约了原料成本，增加了设备的连续性。
实施例4：是本发明一种亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法，该发酵过程在该亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵装置中进行。该亚硝化细菌包括分类命名为欧洲亚硝化单胞菌AT7 (NitrosomonaseuropaeaAT7)和欧洲亚硝化单胞菌C-31(NitrosomonaseuropaeaC-31)，两种菌以10：1混合；该硝化细菌为分类命名为维氏硝化细菌Y3-2(NitrobacterWinogradskyiY3-2)；该反硝化细菌包括分类命名为反硝化细菌Br21(UnidentifiedbacteriumBr21)、反硝化细菌Br9(UnidentifiedbacteriumBr9)和反硝化细菌Br15(Unidentified bacterium Br15)，三种菌以3：2：1混合。
该亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法包括下述步骤：
A、准备亚硝化细菌基础培养基、硝化细菌基础培养基和反硝化细菌基础培养基，活化亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌；
亚硝化细菌基础培养基(1L)：硫酸铵0.2-0.8g，氯化钠0.2-0.8g，硫酸亚铁0.01-0.05g，磷酸二氢钠0.5-2g，七水合硫酸镁0.01-0.05g，氯化钙 5-10g；
硝化细菌基础培养基(1L)：亚硝酸钠0.5-2g，七水合硫酸镁0.01- 0.05g，硫酸锰0.005-0.02g，磷酸氢二钾0.5-1g，无水碳酸钠0.5-2g，磷酸二氢钠0.1-0.5g；
反硝化细菌基础培养基(1L)：硝酸钠1-3g，七水合硫酸镁0.1-0.3g，磷酸氢二钾0.1-1g，酒石酸钾钠10-30g；
B、在亚硝化细菌罐中配置含有悬浮载体的亚硝化细菌基础培养基，在硝化细菌罐中配置缺少亚硝酸盐的含有悬浮载体的硝化细菌基础培养基，在反硝化细菌罐中配置缺少硝酸盐的反硝化细菌基础培养基，整体灭菌；
(1)在亚硝化细菌和硝化细菌基础培养基中添加能悬浮的固体吸附物，促进亚硝化细菌和硝化细菌的附着和悬浮生长；固体吸附物的量是基础培养基重量的1-2％；固体吸附物为20μm活性炭；
(2)在亚硝化细菌和硝化细菌基础培养基中添加混合金属盐促进剂，用于促进亚硝化细菌和硝化细菌生长；所述金属盐促进剂的量是0.5mL/L，混合金属盐配方如下：1％MnCl2·4H2O，1％Na2B4O7·10H2O， 1％ZnSO4·7H2O，1％EDTA-Fe，1％CuSO4·5H2O，1％NiSO4·6H2O， 1％CoSO4·7H2O；
C、在亚硝化细菌罐按照1％(v/v)接种亚硝化细菌，在培养过程中添加碳酸钠溶液调节pH到7.5-8.0，控温28-30℃，间歇曝气，曝气2h，停止1h，控制溶解氧在2-5mg/L，培养时间为5-7天，当培养基中的氨氮不再降低后，得到培养好的亚硝化细菌，氨氮去除率达86.5％，静置分离细菌，上清液溢流到硝化细菌罐；
D、在硝化细菌罐按照1％(v/v)接种硝化细菌，在培养过程中添加碳酸钠溶液调节pH到7.5-8.0，控温28-30℃，间歇曝气，曝气2h，停止 1h，控制溶解氧在2-5mg/L，培养时间为5-7天，当培养基中的亚硝酸盐消耗完后，得到培养好的硝化细菌，与现有技术比，培养时间缩短了32％，菌浓度为3.3×109个/mL，菌浓度提高18倍，硝化速率最高达到600NH4- Nmg/(L·h)；静置分离细菌，上清液溢流到反硝化细菌罐；
E、在反硝化细菌罐按照1％(v/v)接种反硝化细菌，向容器内通入氮气，开启100r/min的连续搅拌，添加碳酸钠溶液调节pH在7.5-8.0之间，控制温度28-30℃，控制溶解氧小于0.5mg/L，培养时间为2-3天，直至培养基中的硝酸盐消耗完后，得到培养好的硝化细菌，菌浓度为4.2×109个 /mL，与现有技术比，节约了原料成本，增加了设备的连续性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、准备亚硝化细菌基础培养基、硝化细菌基础培养基和反硝化细菌基础培养基，活化亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌；
B、提供亚硝化细菌罐、硝化细菌罐和反硝化细菌罐，并在所述亚硝化细菌罐中配置含有悬浮载体的亚硝化细菌基础培养基，在所述硝化细菌罐中配置缺少亚硝酸盐的含有悬浮载体的硝化细菌基础培养基，在所述反硝化细菌罐中配置缺少硝酸盐的反硝化细菌基础培养基，整体灭菌；
（1）在所述亚硝化细菌基础培养基和硝化细菌基础培养基中添加能悬浮的固体吸附物，从而促进亚硝化细菌和硝化细菌的附着和悬浮生长；使得固体吸附物的量是基础培养基重量的1-2%；固体吸附物为15-50μm活性炭；
（2）在所述亚硝化细菌和硝化细菌基础培养基中添加混合金属盐促进剂，用于促进所述亚硝化细菌和硝化细菌的生长；所述金属盐促进剂的量是0.5-10mL/L，所述金属盐促进剂的配方如下：0.1-1%MnCl2·4H2O，0.1-1%Na2B4O7·10H2O，0.1-1%ZnSO4·7H2O，0.1-1%EDTA-Fe，0.1-1%CoSO4·7H2O，0.1-1%CuSO4·5H2O，0.1-1%NiSO4·6H2O；
C、在所述亚硝化细菌罐按照1-10%（v/v）接种亚硝化细菌，在培养过程中添加碳酸钠溶液调节pH到7.5-8.0，控温28-30℃，间歇曝气，控制溶解氧在2-5mg/L，培养时间为5-7天，当培养基中的氨氮消耗完后，得到培养好的亚硝化细菌，静置分离细菌，上清液溢流到所述硝化细菌罐；
D、在所述硝化细菌罐按照1-10%（v/v）接种硝化细菌，在培养过程中添加碳酸钠溶液调节pH到7.5-8.0，控温28-30℃，间歇曝气，控制溶解氧在2-5mg/L，培养时间为5-7天，当培养基中的亚硝酸盐消耗完后，得到培养好的硝化细菌，静置分离细菌，上清液溢流到所述反硝化细菌罐；
E、在所述反硝化细菌罐按照1-10%（v/v）接种反硝化细菌，向容器内通入氮气，开启50-100r/min的连续搅拌，添加碳酸钠溶液调节pH在7.5-8.0之间，控制温度28-30℃，控制溶解氧小于0.5mg/L，培养时间为2-3天，直至培养基中的硝酸盐消耗完后，得到培养好的反硝化细菌，以上整个发酵生产过程在封闭的环境下进行；
所述亚硝化细菌包括分类命名为欧洲亚硝化单胞菌AT7（NitrosomonaseuropaeaAT7）和欧洲亚硝化单胞菌C-31（NitrosomonaseuropaeaC-31），两种菌以任意比例混合；所述硝化细菌，其分类命名为维氏硝化细菌Y3-2（NitrobacterWinogradskyi Y3-2）；所述反硝化细菌包括分类命名为反硝化细菌Br21（UnidentifiedbacteriumBr21）、反硝化细菌Br9（UnidentifiedbacteriumBr9）和反硝化细菌Br15（Unidentified bacterium Br15），三种菌以任意比例混合；
所述亚硝化细菌基础培养基配方为，硫酸铵0.2-0.8g/L，氯化钠0.2-0.8g/L，硫酸亚铁0.01-0.05g/L，磷酸二氢钠0.5-2g/L，七水合硫酸镁0.01-0.05g/L，氯化钙5-10g/L；所述硝化细菌基础培养基的配方为，亚硝酸钠0.5-2g/L，七水合硫酸镁0.01-0.05g/L，硫酸锰0.005-0.02g/L，磷酸氢二钾0.5-1g/L，无水碳酸钠0.5-2g/L，磷酸二氢钠0.1-0.5g/L；所述反硝化细菌基础培养基的配方为，硝酸钠1-3g/L，七水合硫酸镁0.1-0.3g/L，磷酸氢二钾0.1-1g/L，酒石酸钾钠10-30g/L；
所述亚硝化细菌和硝化细菌的间歇曝气方式均为，曝气2-4h，停止1-2h。
2.如权利要求1所述的亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法，其特征在于：步骤B中，所述固体吸附物为15μm的超微活性炭；所述金属盐促进剂的量是10mL/L，所述金属盐促进剂的配方如下：0.1%MnCl2·4H2O，0.1%Na2B4O7·10H2O，0.1%ZnSO4·7H2O，0.1%EDTA-Fe，0.1%CoSO4·7H2O，0.1%CuSO4·5H2O，0.1%NiSO4·6H2O；步骤C中，将亚硝化细菌按照10%（v/v）计，接种到步骤B配置的亚硝化细菌培养基中，间歇曝气的方式为，曝气3h，停止1h；步骤D中，将硝化细菌按照10%（v/v）计，接种到步骤B配置的亚硝化细菌培养基中，间歇曝气的方式为，曝气3h，停止1h；步骤E中，将反硝化细菌按照10%（v/v）计，接种到步骤B配置的反硝化细菌培养基中，开启50r/min的连续搅拌。
3.如权利要求1所述的亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法，其特征在于：步骤B中，所述固体吸附物为50μm的超微活性炭；所述金属盐促进剂的量是5mL/L，所述金属盐促进剂的配方如下：0.5%MnCl2·4H2O，0.5%Na2B4O7·10H2O，0.5%ZnSO4·7H2O，0.5%EDTA-Fe，0.5%CoSO4·7H2O，0.5%CuSO4·5H2O，0.5%NiSO4·6H2O；步骤C中，将亚硝化细菌按照5%（v/v）计，接种到步骤B配置的亚硝化细菌培养基中，间歇曝气的方式为，曝气4h，停止2h；步骤D中，将硝化细菌按照5%（v/v）计，接种到步骤B配置的亚硝化细菌培养基中，间歇曝气的方式为，曝气4h，停止2h；步骤E中，将反硝化细菌按照5%（v/v）计，接种到步骤B配置的反硝化细菌培养基中，开启80r/min的连续搅拌。
4.如权利要求1所述的亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法，其特征在于：步骤B中，所述固体吸附物为20μm的超微活性炭；所述金属盐促进剂的量是0.5mL/L，所述金属盐促进剂的配方如下：1%MnCl2·4H2O，1%Na2B4O7·10H2O，1%ZnSO4·7H2O，1%EDTA-Fe，1%CoSO4·7H2O，1%CuSO4·5H2O，1%NiSO4·6H2O；步骤C中，将亚硝化细菌按照1%（v/v）计，接种到步骤B配置的亚硝化细菌培养基中，间歇曝气的方式为，曝气2h，停止1h；步骤D中，将硝化细菌按照1%（v/v）计，接种到步骤B配置的亚硝化细菌培养基中，间歇曝气的方式为，曝气2h，停止1h；步骤E中，将反硝化细菌按照1%（v/v）计，接种到步骤B配置的反硝化细菌培养基中，开启100r/min的连续搅拌。
5.如权利要求1所述的亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵生产方法，其特征在于：该发酵过程在亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵装置中进行，所述亚硝化细菌-硝化细菌-反硝化细菌的发酵装置包括单向顺序连接的所述亚硝化细菌罐、硝化细菌罐和反硝化细菌罐，所述亚硝化细菌罐中培养亚硝化细菌，将NH4 +氧化成NO2 -并将所述亚硝化细菌罐内的上清液通至所述硝化细菌罐；所述硝化细菌罐中培养硝化细菌，将NO2 -氧化成NO3 -并将所述硝化细菌罐内的上清液通至所述反硝化细菌罐；所述反硝化细菌罐中培养反硝化细菌，将NO3 -转化为N2，所述亚硝化细菌罐、硝化细菌罐和反硝化细菌罐均能够单独封闭地培养菌种。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1769419A (zh) * 2004-11-05 2006-05-10 中国科学院生态环境研究中心 一种激活、富集亚硝酸盐菌的方法
CN101723512A (zh) * 2008-10-28 2010-06-09 中国石油化工股份有限公司 一种含氨废水高效生化处理方法
CN104004690A (zh) * 2014-06-15 2014-08-27 华中农业大学 一种硝化细菌及其培养方法
CN106434412A (zh) * 2016-06-27 2017-02-22 郭洪伟 一种硝化细菌连续生产方法及其生产设备
CN106754453A (zh) * 2015-11-19 2017-05-31 中国石油化工股份有限公司 一种功能强化脱氮微生物的富集培养方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1769419A (zh) * 2004-11-05 2006-05-10 中国科学院生态环境研究中心 一种激活、富集亚硝酸盐菌的方法
CN101723512A (zh) * 2008-10-28 2010-06-09 中国石油化工股份有限公司 一种含氨废水高效生化处理方法
CN104004690A (zh) * 2014-06-15 2014-08-27 华中农业大学 一种硝化细菌及其培养方法
CN106754453A (zh) * 2015-11-19 2017-05-31 中国石油化工股份有限公司 一种功能强化脱氮微生物的富集培养方法
CN106434412A (zh) * 2016-06-27 2017-02-22 郭洪伟 一种硝化细菌连续生产方法及其生产设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Partial nitrification and denitrification of mature landfill leachate using a pilot-scale continuous activated sludge process at low dissolved oxygen;Zhenguo Chen 等;《Bioresource Technology》;20160705;第218卷;第580-588页 *

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