申请日2016.10.13
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号C12N1/20; C02F3/34; C12R1/22; C02F103/34
摘要
本发明公开了一种抗生素废水高效处理菌剂及其制备方法和应用，包括以下步骤：(1)取生活污水处理厂曝气池中的混合液，加入适量玻璃珠，震荡，然后静置;(2)取上清液，进行梯度稀释，并在含有氯化钠或硫酸钠的固体培养基上进行平板涂布，筛选耐盐菌株;(3)对筛选出的菌株的耐药性进行分析;(4)将上述培养所得的菌株中耐药性高的菌株单独或混合接种到含盐液体培养基中进行培养，即可获得抗生素高效降解菌剂。本发明的制备方法非常简单易行、安全性高、菌剂生产过程中不需要使用抗生素，成本低;所得的菌剂能够高效降解抗生素，可以应用于抗生素污水的高效处理。
摘要附图
权利要求书
1.一种抗生素废水高效处理菌剂的制备方法，其特征在于：以含盐培养基进行筛选以获得高效降解菌，包括以下步骤：
(1)取生活污水处理厂曝气池中的混合液，通过震荡处理使污泥充分打散，然后进行静置;
(2)取静置后得到的上清液进行梯度稀释，并在含有NaCl或Na2SO4的固体培养基上进行平板涂布，在20～32℃条件下培养24～48h，筛选耐盐菌株;
(3)对筛选出的菌株的耐药性进行分析得到耐药菌株;
(4)将培养所得的耐药菌株单独或混合接种到液体培养基中进行培养，即获得所述的抗生素高效降解菌剂。
2.根据权利要求1所述的一种抗生素废水高效处理菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中将生活污水处理厂曝气池中的混合液置于离心管中，加入直径为0.2～1.0mm的玻璃珠，填充比为1%～3%，然后置于涡旋振荡器上振荡10～30min，振荡结束后静置10～60min。
3.根据权利要求1所述的一种抗生素废水高效处理菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中固体培养基所含NaCl或Na2SO4的质量浓度为4%～10%。
4.根据权利要求1或2所述的一种抗生素废水高效处理菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中筛选耐盐菌株的具体操作为：菌株培养结束后挑取单菌落至相应平板上划线培养，反复挑取分离纯化，并将单菌株在与固体培养基相应的液体培养基中进行扩大培养，一部分加入10～50%的甘油保存。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种抗生素废水高效处理菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中采用微量肉汤稀释法对初筛菌株的耐药性进行药物敏感性分析，以待处理抗生素作为敏感性药品。
6.根据权利要求5所述的一种抗生素废水高效处理菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中采用微量肉汤稀释法对初筛菌株进行药物敏感性分析时，在无菌96孔板中浓度梯度设置为：256ppm、128ppm、64ppm、32ppm、16ppm、8ppm、4ppm、2ppm、1ppm、0.5ppm、0ppm，并设置一组对照组，将96孔板板置于20～35℃下，培养12～48h后，用酶标分析仪于600nm测各孔OD值，获得不同菌株的最小抑制浓度，最小抑制浓度越高，菌株的耐药性越好。
7.根据权利要求1或6所述的一种抗生素废水高效处理菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中液体培养基的配方为：蛋白胨0.5～2%，牛肉膏0.3～1.2%，氯化钠或硫酸钠2%～10%，加水定容至1000mL，该液体培养基的pH值至为7.0～7.3。
8.根据权利要求4所述的一种抗生素废水高效处理菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中固体培养基的配方为：蛋白胨0.5～2%，牛肉膏0.3～1.2%，氯化钠或硫酸钠2%～10%，琼脂1.8%～3.6%，加水定容至1000mL，调节该培养基的pH值为7.0～7.3。
9.一种抗生素废水高效处理菌剂，其特征在于：采用权利要求1-3中任一项所述的方法制备得到。
10.一种抗生素废水高效处理菌剂的应用，其特征在于：权利要求1-3中任一项所述的方法制备得到的菌剂在污水处理领域的应用。
11.一种抗生素废水高效处理菌剂，其特征在于：该菌剂为克雷伯氏菌(Klebsiellasp.)，其菌株于2016年8月8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，保藏号为CGMCC NO.12829。
说明书
一种抗生素废水高效处理菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，更具体地，尤其涉及一种抗生素废水高效处理菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着我国制药工业的快速发展,制药废水的排放问题日益突出，抗生素废水年排放量已达数亿立方米，抗生素废水通常含有高浓度的有机污染物、高盐度和残留抗生素及其相关产物，这样的废水直接使用好氧生物处理技术，能耗非常高。同时由于抗生素的抑菌作用，生物处理效果也不稳定，常规处理工艺无法实现抗生素生产废水的达标排放，更无法适应提标后的排放要求。另外，废水中未降解的抗生素进入环境通过施加选择压力使得抗药菌和抗药基因的丰度增加，抗药菌和抗药基因一旦进入人体就会使药物效果降低，具有很大风险性。因此，如何控制其从废水处理系统中的排放成为一个重要的问题。
生化法作为抗生素废水的主要处理技术，与物化处理技术相比成本大大降低，但是现有生物处理技术仍然存在处理效果不理想、耐冲击能力差、出水水质不稳定等问题。因此，对现有生物处理系统进行优化并开发出新的高效生物强化技术就有着十分重要的意义，其中开发高效生物处理菌剂是解决抗生素废水生物处理过程中各种问题的一种有效途径，通过向生物反应器投加抗生素废水高效处理菌剂可有效提高处理效率、增强系统耐冲击负荷的能力，并保持出水水质稳定。
经检索，关于抗生素废水处理菌剂的研究已有相关公开。如中国专利申请号为201310148812.6的发明专利公开了一种抗生素药物红霉素高效降解菌剂的制备方法，该申请案包括以下步骤：(1)将活性污泥加入培养基中，以梯度压力式驯化法驯化;驯化后，静置，取上层水样，梯度稀释后采用涂布分离法和平板划线法分离，然后再进行培养、纯化，将分离出的菌株接种至牛肉膏和蛋白胨培养基中，振荡培养至其处于对数生长期;(2)将上述培养所得的菌株接入培养基中培养，即得。此外，中国专利申请号为201610109635.4的发明专利公开了一种磷霉素降解菌筛选及其菌剂制备方法和应用，该申请案所使用的富集培养基、筛选培养基和驯化培养基是以磷霉素作为唯一碳源的培养基，在磷霉素浓度梯度逐渐升高的培养基中，强化微生物对磷霉素的耐受力和降解效率，并是这些微生物 成为混合菌的优势菌种。通过这些申请案提到的方法虽然可以得到高效降解菌剂，但其在筛选过程中需使用大量抗生素选择培养，以筛选分离出高效菌株，导致菌剂制备和生产成本较高，工艺复杂。因此，研究出一种成本较低、工艺操作简单，同时能够有效保证废水处理效果的抗生素废水处理菌剂的制备方法对废水处理意义重大。
发明内容
1.发明要解决的技术问题：
本发明针对现有抗生素废水处理菌剂的制备和生产成本相对较高、制备工艺复杂，从而限制了其在水处理过程中应用的问题，本发明的目的之一是提供了一种抗生素废水高效处理菌剂，对抗生素废水的处理效果非常好，能够应用于其他污水中抗生素及高浓度有机物的有效去除。
本发明的另一目的是提供这种菌剂的制备方法，本发明的制备方法简单易行、安全性高、菌剂制备过程中不需要大量使用抗生素，成本较低。
本发明的另一目的是提供这种菌剂的应用，本发明制备所得的菌剂能够用于高效降解抗生素，可以应用于污水处理中抗生素及高浓度有机物的有效去除。
2.技术方案
本发明的一种抗生素废水高效处理菌剂的制备方法，其步骤为：
(1)取生活污水处理厂曝气池中的混合液，通过震荡处理使污泥充分打散，然后进行静置处理;
(2)取静置后得到的上清液进行梯度稀释，并在含有氯化钠或硫酸钠的固体培养基上进行平板涂布，于20～32℃下培养24h～48h，筛选耐盐菌株;
(3)对筛选出的菌株的耐药性进行分析得到耐药菌株;
(4)将培养所得的耐药菌株单独或混合接种到液体培养基中进行培养，即获得所述的抗生素高效降解菌剂。
更进一步的，所述步骤(1)中将生活污水处理厂曝气池中的混合液置于离心管中，加入适量直径为0.2～1.0mm的玻璃珠，填充比为1%～3%，然后置于涡旋振荡器上振荡10～30min，振荡结束后静置10～60min。
更进一步的，所述步骤(2)中固体培养基所含NaCl或Na2SO4的质量浓度各为2～10%。
更进一步的，所述步骤(2)中筛选耐盐菌株的具体操作为：菌株培养结束 后挑取单菌落至相应平板上划线培养，反复挑取分离纯化，并将单菌株在与固体培养基相应的液体培养基中进行扩大培养，一部分加入10～50%的甘油保存。
更进一步的，所述步骤(3)中采用微量肉汤稀释法对初筛菌株进行药物敏感性分析，以待处理抗生素作为敏感性药品。
更进一步的，所述步骤(3)中采用微量肉汤稀释法对初筛菌株进行药物敏感性分析时，在无菌96孔板中浓度梯度设置为：256ppm、128ppm、64ppm、32ppm、16ppm、8ppm、4ppm、2ppm、1ppm、0.5ppm、0ppm，并设置一组对照组，将96孔板置于30℃培养24h后，用酶标分析仪于600nm测各孔OD值，获得不同菌株的最小抑制浓度，最小抑制浓度越高，菌株的耐药性越好。
更进一步的，所述步骤(4)中液体培养基的配方为：蛋白胨0.5～2%，牛肉膏0.3～1.2%，氯化钠或硫酸钠2%～10%，加水定容至1000mL，调节该液体培养基的pH值为7.0～7.3。
更进一步的，所述步骤(2)中固体培养基的配方为：蛋白胨0.5～2%，牛肉膏0.3～1.2%，氯化钠或硫酸钠2%～10%，琼脂1.8%～3.6%，加水定容至1000mL，调节该液体培养基的pH值为7.0～7.3。
更进一步的，一种抗生素废水高效处理菌剂，采用上述的方法制备得到。
更进一步的，一种抗生素废水高效处理菌剂的应用，根据本发明的制备方法制备得到的菌剂可应用于污水处理领域。
更进一步的，一种抗生素废水高效处理菌剂，该菌剂为克雷伯氏菌(Klebsiellasp.)，其菌株于2016年8月8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，保藏号为CGMCC NO.12829。
3.有益效果
(1)本发明的一种抗生素废水高效处理菌剂的制备方法，该方法与其它抗生素降解菌剂制备过程不同，采用本发明的方法制备抗生素废水高效处理菌剂时无需大量使用抗生素，其制备工艺简单易行、安全性高、成本低，且其制备得到的菌剂同时能够有效保证对抗生素废水的处理效果，便于推广应用，为废水处理技术的发展做出了较大贡献;
(2)采用本发明的方法制备得到的菌剂同时能够应用于其他污水中抗生素及高浓度有机物的有效去除。