[發明專利]一種利用群體感應淬滅固定化菌株控制膜污染的方法

有效

• 申請號: 201710173911.8
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107158957B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 王文昭;趙暢;徐期勇;王寧
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: B01D65/08
• 分類號: B01D65/08;C12N1/20;C12N1/02;C12N11/084;C12N11/089;C12N11/10;C12R1/085
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

1.一種利用群體感應淬滅固定化菌株控制膜污染的方法，其特征在于，包括如下步驟S1-S4：

步驟S1，采集污水處理廠原位活性污泥，分裝于離心管中并低溫轉移到實驗室并在4℃冷藏保存，24小時內進行功能菌的分離實驗：

在所述活性污泥中選擇超聲分散均勻的活性污泥；

將所述超聲分散均勻的活性污泥置于含有N-乙酰高絲氨酸環內脂C6-HSL作為唯一碳源的96孔板基本培養基中，其中，C6-HSL終濃度為2mM～10mM；

在恒溫震蕩培養3天后，取體積比約1％接種到新的C6-HSL為唯一碳源的基本培養基中；

重復上述操作3次，在第三次轉接培養結束時，吸取96孔板中菌液混合液涂布于LB瓊脂培養板上，28-30℃倒扣培養；

在培養至24小時、48小時時挑取形態清晰，長勢良好的單菌落進行平板劃線分離純化，獲得純化單菌落；

步驟S2，將步驟S1中培養的活化后的純化單菌，按1:100～1:10的比例轉接到含有10～100μM的C6-HSL的貧營養1/2LB液體培養基中，震蕩培養至對數期后，取培養液高速離心，過0.22μm濾膜后，制備獲得無細胞上清液；

將無菌小紙片平鋪在含有報告菌株紫色色桿菌CV026的LB平板上，在無菌小紙片上添加20～50μL前述所制備的無細胞上清液，25～30℃培養過夜；

以不具有分解C6-HSL能力細菌或超純水作為陰性對照，以具有分解C6-HSL能力細菌作為陽性對照，判斷培養基的顏色變化，將紫色暈圈減少或消失的篩選出來作為具有群體感應淬滅功能的功能菌株；

步驟S3，將所述功能菌株恒溫震蕩培養至對數期后，高速離心后，棄掉上層上清液獲得菌液；

將所述菌液采用超純水配置成菌懸液，并加入到3％～5％(W/V)的已滅菌海藻酸鈉中，形成海藻酸鈉懸濁液；

將所述海藻酸鈉懸濁液滴加到CaCl2溶液中，在2～4℃交聯12～24小時后，形成固化包埋菌；

其中，所述菌懸液的濃度為：10～100mg功能菌株/mL H2O；所述海藻酸鈉懸濁液濃度為：2～20mg功能菌株/mL懸濁液；

步驟S4，按體積比≤1％將所述固化包埋菌投加至生物膜生長反應器中，并進行膜污染防治效果綜合驗證；其中，活性污泥的體積比為1％～4％，所述生物膜生長反應器為膜生物反應器MBR、超濾膜片恒溫生長系統或微濾膜片生物膜生長系統中之一種；

其中，所述進行膜污染防治效果綜合驗證包括如下步驟步驟S4.1～步驟S4.4中的至少一個：

步驟S4.1，在功能菌株在生物膜生長反應器中經歷了一個生物膜生長周期后，取出微濾膜片進行膜通量測試，同時選取在生物膜生長反應器中未添加功能菌株的微孔濾膜片作為對照組進行膜通量測試，比較兩組反應器中微孔濾膜片的膜通量差別，以對微濾膜片進行膜通量驗證；其中，對于片狀微濾/超濾膜片，采用超濾杯進行膜通量測試，在所述超濾杯中氮氣壓力處于10kpa～70kpa之間；對于中空纖維和平板膜組件，采用蠕動泵進行測試，真空壓力處于10kpa～70kpa之間；

步驟S4.2，在生物膜生長周期內，采用熱提取法對微濾膜片膜表面生物膜中的EPS進行提取，以對微濾膜片膜表面生物膜中的EPS的含量進行測定；其中，EPS總量用多糖與蛋白質之和表征，采用苯酚-硫酸法來測定多糖，以及采用考馬斯亮藍法來測定蛋白質；

步驟S4.3，將反應后的水樣通過0.45μm濾膜過濾后，采用國標法對反應后水樣的水質可溶性化學需氧量COD的含量定期進行監測；

步驟S4.4，對微濾膜片取樣，進行掃描電子顯微鏡SEM掃描觀察或/及進行共聚焦激光掃描顯微鏡CLSM觀察。