一种费氏柠檬酸杆菌、制备方法及氨氮污水去氮处理方法
阅读：326发布：2020-05-14
专利汇可以提供一种费氏柠檬酸杆菌、制备方法及氨氮污水去氮处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一株异养硝化-好 氧 反硝化细菌 ，该菌株命名为费氏 柠檬酸 杆菌（Citrobacter freundii）XY-1，其于2019年7月保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址为湖北省武汉市，洪山区八一路，武汉大学 中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO:M2019520；其有益效果是，该异养硝化-好氧反硝化菌株对富营养化 水 体 中 氨 氮和总氮有较强的降解效果；为进一步利用该菌株对治理被氨氮类 废水 污染的水体进行 生物 法治理提供了良好的微 生物材料 。，下面是一种费氏柠檬酸杆菌、制备方法及氨氮污水去氮处理方法专利的具体信息内容。
1.一株费氏柠檬酸杆菌，其特征在于，该菌株是费氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii）XY-1，由中国典型培养物保藏中心简称CCTCC保藏，保藏编号为CCTCC NO:
M2019520，保藏时间为2019年7月19日。
2.一种费氏柠檬酸杆菌的制备方法，其特征在于，所述菌株的制备方法包括：
Step1.在浙江省温州市某河道中采集底泥以及大罗山某公厕采集屎尿水，取屎尿水
800mL和底泥3.6g，混合均匀后加以曝气进行驯化过程，培养5d；
Step2.取步骤Step1中培养5d后的菌液1mL接入装有9mL无菌水的试管中混匀，采用梯度稀释法，对水样进行稀释；稀释后的每份样品取0.1mL涂布到异养硝化培养基上，在生化培养箱中在30℃的温度条件下培养；
Step3.观察培养基上长出的菌群，用接种环挑选大且较为独立的菌落，采用平板划线法接种于异养硝化固体培养基上，通过多次划线纯化得到单菌落直到形成单菌落以及可见菌落；
Step4.取Step3中纯化培养后的单菌落接种于异养硝化培养基，转速为160r/min，培养
48h，筛选出硝化能力最强的菌株。
3.一种氨氮污水去氮处理方法，其特征在于，在氨氮污水去氮处理中使用费氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii）XY-1菌株。
4.根据权利要求3所述的一种氨氮污水去氮处理方法，其特征在于，所述污水去氮处理方法包括：
Step1.选取纯化培养完成后的菌落，挑选菌体加入到流体中培养；
Step2.分别改变Step1后菌体加入流体后下述环境条件：碳源、温度、pH、转速、C/N比、初始氨氮浓度，同时对于异养硝化效果测试实验进行测量，通过测量得到环境条件变化值加以比较得出菌体的最佳异养硝化效果时的环境条件。
5.Step3.将菌株投入污染的流体中，调节流体的物理化学性质为菌体达到最佳异养硝化效果时的条件。
6.根据权利要求4所述的一种氨氮污水去氮处理方法，其特征在于，所述污水去氮处理方法包括：流体反应体系的成分如下：（NH3）SO40.47g,琥珀酸钠5.62g，维氏盐溶液50 mL，蒸馏水1000 mL。
7.根据权利要求3或4或5中任一项所述的一种氨氮污水去氮处理方法，其特征在于，反应体系的C/N比大于等于10。
8.根据权利要求3或4或5中任一项所述的一种氨氮污水去氮处理方法，其特征在于，反应体系的碳源为乙酸钠、虎皮酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种。
9.根据权利要求3或4或5中任一项所述的一种氨氮污水去氮处理方法，其特征在于，此菌株以琥珀酸钠为碳源，硫酸铵为氮源的流体中，生长条件为30℃、160rpm、初始pH=7.0、C/N=10时。
10.根据权利要求3或4所述的一种氨氮污水去氮处理方法，其特征在于，所述菌株应用于曝气池处理、生物膜、活性污泥等污水处理方法中。
一种费氏柠檬酸杆菌、制备方法及氨氮污水去氮处理方法
技术领域
背景技术
[0002] 近年来，人类日益频繁的生产和生活活动，导致排放到水体中的含氮物质也在逐年增加，进而造成越来越严重的水体氮污染。2018年《中国生态环境状况公报》指出氨氮仍
是水环境质量评价最重要的标准之一，因此，脱氮仍然是今后废水处理的重点和热点。为了
有效控制水体氮污染，迫切需要开发出高效稳定的脱氮技术。异养硝化-好氧反硝化作为一
种新型的生物脱氮技术，能够在有氧条件下同一个反应器内同时实现硝化和反硝化，节省
了基建和运行投资费用，因此，成为目前最常用的脱氮方法之一。
是水环境质量评价最重要的标准之一，因此，脱氮仍然是今后废水处理的重点和热点。为了
有效控制水体氮污染，迫切需要开发出高效稳定的脱氮技术。异养硝化-好氧反硝化作为一
种新型的生物脱氮技术，能够在有氧条件下同一个反应器内同时实现硝化和反硝化，节省
了基建和运行投资费用，因此，成为目前最常用的脱氮方法之一。
[0003] 异养硝化-好氧反硝化细菌不仅可以将氨氮转化为气态产物，而且不会造成NO2--N/NO3--N积累现象，同时还可以去除污水中的COD。因此，这类细菌已成为废水处理中生物脱氮新工艺的重要研究对象。异养硝化-好氧反硝化菌在自然界中分布广泛，种类繁多，不同
种属的异养硝化细菌之间脱氮特性差异较大，国内对异养硝化菌的研究尚处于起步阶段，
其脱氮机理和途径还不是很清楚，且以异养菌建立反应器研究还很少；目前筛选得到的大
部分异养硝化-好氧反硝化菌株在实际应用中的效果不佳，因此有必要筛选出更多高效HN-
AD菌，对指导工程实践具有重要意义。
种属的异养硝化细菌之间脱氮特性差异较大，国内对异养硝化菌的研究尚处于起步阶段，
其脱氮机理和途径还不是很清楚，且以异养菌建立反应器研究还很少；目前筛选得到的大
部分异养硝化-好氧反硝化菌株在实际应用中的效果不佳，因此有必要筛选出更多高效HN-
AD菌，对指导工程实践具有重要意义。
[0004]
发明内容
[0005] 为了应对目前在传统生物脱氮技术里，硝化和反硝化是在两个独立的反应器中发生的，且自养硝化细菌生物量低，抗冲击能力弱等情况。
[0006] 本发明的技术方案包括：一株费氏柠檬酸杆菌，该菌株是费氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii）XY-1，由中国典型培养物保藏中心简称CCTCC保藏，保藏编号为
CCTCC NO:M2019520，保藏时间为2019年7月19日。
CCTCC NO:M2019520，保藏时间为2019年7月19日。
[0007] 一种费氏柠檬酸杆菌的制备方法，所述菌株的制备方法包括：·Step1.在浙江省温州市某河道中采集底泥以及大罗山某公厕采集屎尿水，取屎尿水
800ml和底泥3勺，混合均匀后加以曝气进行驯化过程，培养5d；
Step2.取步骤Step1中培养5d后的菌液1mL接入装有9mL无菌水的试管中混匀，采用梯
度稀释法，对水样进行稀释；稀释后的每份样品取0.1mL涂布到异养硝化培养基上，在生化
培养箱中在30℃的温度条件下培养；
Step3.观察培养基上生产菌群，用接种环挑选大且较为独立的菌落，采用平板划线法
接种于异养硝化固体培养基上，通过多次划线纯化得到单菌落直到形成单菌落以及可见菌
落；
Step4.取Step3中纯化培养后的单菌落接种于异养硝化培养基，转速为160r/min，培养
48h，筛选出硝化能力最强的菌株。
800ml和底泥3勺，混合均匀后加以曝气进行驯化过程，培养5d；
Step2.取步骤Step1中培养5d后的菌液1mL接入装有9mL无菌水的试管中混匀，采用梯
度稀释法，对水样进行稀释；稀释后的每份样品取0.1mL涂布到异养硝化培养基上，在生化
培养箱中在30℃的温度条件下培养；
Step3.观察培养基上生产菌群，用接种环挑选大且较为独立的菌落，采用平板划线法
接种于异养硝化固体培养基上，通过多次划线纯化得到单菌落直到形成单菌落以及可见菌
落；
Step4.取Step3中纯化培养后的单菌落接种于异养硝化培养基，转速为160r/min，培养
48h，筛选出硝化能力最强的菌株。
[0008] 一种氨氮污水去氮处理方法，其特征在于，在氨氮污水去氮处理中使用费氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii）XY-1菌株。
[0009] 进一步的，菌株在氨氮污水去氮处理方法包括：Step1.选取纯化培养完成后的菌落，挑选菌体加入到异养硝化培养基中培养；
Step2.分别改变Step1后菌体加入异养硝化培养基后下述环境条件：碳源、温度、pH、转
速、C/N比、初始氨氮浓度，同时对于异养硝化效果测试实验进行测量，通过测量得到环境条件变化值加以比较得出菌体的最佳异养硝化效果时的环境条件。
Step2.分别改变Step1后菌体加入异养硝化培养基后下述环境条件：碳源、温度、pH、转
速、C/N比、初始氨氮浓度，同时对于异养硝化效果测试实验进行测量，通过测量得到环境条件变化值加以比较得出菌体的最佳异养硝化效果时的环境条件。
[0010] Step3.将菌株投入污染的流体中，调节流体的物理化学性质为菌体达到最佳异养硝化效果时的条件。
[0011] 进一步的，所述异养硝化培养基的成分如下：（NH3）SO40.47g,琥珀酸钠5.62g，维氏盐溶液50mL，蒸馏水1000mL。
[0012] 进一步的，反应体系的C/N比大于等于10。
[0013] 进一步的，反应体系的碳源为乙酸钠、琥珀酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种。
[0014] 进一步的，此菌株以琥珀酸钠为碳源，硫酸铵为氮源的流体中，生长条件为30℃、160 r/min、初始pH=7.0、C/N=10时。
[0018] 图1为菌株形态观察图。
[0019] 图2为菌株显微形态观察图。
[0020] 图3为菌株16SrRNA序列。
[0021] 图4为菌株的进化树图5为不同碳源对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。
[0022] 图6为不同温度对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。
[0023] 图7为不同pH对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。
[0024] 图8为不同转速对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。
[0025] 图9为不同C/N对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。
[0026] 图10为不同初始氨氮浓度对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响图。
[0027] 图11为菌株XY-1的异养硝化-好氧反硝化特性图。
具体实施方式
[0028] 下面结合具体实施例对于本发明进行进一步的描述，实施例1：菌株XY-1的分离
在浙江省温州市十字河道中采集底泥以及大罗山公厕采集屎尿水，取屎尿水800mL和
底泥3.6g，混合均匀后加以曝气进行驯化过程，培养5d后，NH4+-N去除率达到82%，即驯化完成。
在浙江省温州市十字河道中采集底泥以及大罗山公厕采集屎尿水，取屎尿水800mL和
底泥3.6g，混合均匀后加以曝气进行驯化过程，培养5d后，NH4+-N去除率达到82%，即驯化完成。
[0029] 取驯化完成的菌液1mL接入装有9mL无菌水的试管中混匀，然后采用梯度稀释法，对水样进行稀释；从每份样品中分别取0.1mL所得的稀释菌液分别涂布到异养硝化固体培
养基上，于生化培养箱内30℃下培养。
养基上，于生化培养箱内30℃下培养。
[0030] 用接种环从异养硝化固体培养基上，挑取较大且独立的菌落，采用平板划线法接种于异养硝化固体培养基上，在30℃的条件下培养，通过多次平板划线法纯化得到单菌落
直到形成可见菌落，对长势较好的菌种进行平板划线法纯化。
直到形成可见菌落，对长势较好的菌种进行平板划线法纯化。
[0031] 取纯化较好的单菌落接种于异养硝化培养基中进行摇床培养，转速为160r/min，培养48h，每隔一段时间测氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总氮，OD600。筛选出硝化能力最强的菌株，置于4℃冰箱内保存。
[0032] 上述一样硝化培养基，是指以硫酸铵为氮源的富集培养基，该培养基包含以下物质组分和条件：(NH4)2SO40.47g,琥珀酸钠5.62g，维氏盐溶液50mL，C/N=10，蒸馏水1000mL，pH=7.0。
[0033] 上述维氏盐溶液，其配方（g/L）：K2HPO4 5.0,MgSO4·7H20 2.5,NaCL2.5,MnSO4·4H2O 0.05,FeSO4·7H2O 0.05。
[0034] 上述固体培养基为液体培养基加2%琼脂粉。
[0035] 实施例2：菌种XY-1的生物学鉴定所述图1、图2为菌株的菌落形态和显微形态，如图所述菌落为湿润、光滑、扁平、半透
明、边缘不整齐，菌落直径2-3mm。显微形态显示为革兰氏阴性短杆，单身，细胞大小为1.0μm *2.0μm；运动，无荚膜，无芽孢。
明、边缘不整齐，菌落直径2-3mm。显微形态显示为革兰氏阴性短杆，单身，细胞大小为1.0μm *2.0μm；运动，无荚膜，无芽孢。
[0036] 对菌株XY-1基因组DNA提取和16S rRNA基因扩增及序列分析：首先提取基因组DNA，具体步骤如下：在菌体中加入20μL的裂解缓冲液（50mmol/LTris-HCl，pH 8.0；25
mmol/LEDTA；3%SDS；1%CTAB，1.2%PVP），65℃水浴50min；然后加入800μLCTAB提取溶解液（10mmol/LTris-HCl，Ph8.0；1 mmol/LEDTA；0.3mmol/L醋酸钠； 2%CTAB，1.2%PVP）。每5min轻轻震荡20s，重复4次后，8000r/min离心20min取上清；加入等体积的酚：氯仿溶液，混匀后
8000r/min离心10min取上清，重复该步骤1-2次至不出现蛋白层为止；之后取上清；-20℃沉
淀大于1h后离心弃上清，用70%乙醇洗涤沉淀2次后，置于室温中干燥15min，加入30-50μ
LddH2O提取该菌株的基因组。16SrRNA基因扩增引物分别是27F(5’-AGAGTTGATCCTGGCTCAG-
3’)和 1492R(5’-GGTTACCTTGTTACGACTT-3’)。PCR反应体系：0.2mLEP管中加入1μLDNA样品，
10μmol/L上下游引物各1μL，10×PCRbuffer5μL，2.5mmol/LdNTPs4μL，5U/μLTaq酶0.5μL，加ddH2O使反应体系体积为50μL，混合均匀。反应条件：94℃5min；94℃40 S，60℃30S，72℃
2min，30个循环，最后72℃5min。PCR产物通过1%琼脂糖凝胶电泳检测。序列测序并进行相似性比较（http：//sw.ezbiocloud.net/ezeditor/）。利用ClustalΧ1.81软件进行多序列比
对，用MEGA7.0软件计算构建系统发育树。
mmol/LEDTA；3%SDS；1%CTAB，1.2%PVP），65℃水浴50min；然后加入800μLCTAB提取溶解液（10mmol/LTris-HCl，Ph8.0；1 mmol/LEDTA；0.3mmol/L醋酸钠； 2%CTAB，1.2%PVP）。每5min轻轻震荡20s，重复4次后，8000r/min离心20min取上清；加入等体积的酚：氯仿溶液，混匀后
8000r/min离心10min取上清，重复该步骤1-2次至不出现蛋白层为止；之后取上清；-20℃沉
淀大于1h后离心弃上清，用70%乙醇洗涤沉淀2次后，置于室温中干燥15min，加入30-50μ
LddH2O提取该菌株的基因组。16SrRNA基因扩增引物分别是27F(5’-AGAGTTGATCCTGGCTCAG-
3’)和 1492R(5’-GGTTACCTTGTTACGACTT-3’)。PCR反应体系：0.2mLEP管中加入1μLDNA样品，
10μmol/L上下游引物各1μL，10×PCRbuffer5μL，2.5mmol/LdNTPs4μL，5U/μLTaq酶0.5μL，加ddH2O使反应体系体积为50μL，混合均匀。反应条件：94℃5min；94℃40 S，60℃30S，72℃
2min，30个循环，最后72℃5min。PCR产物通过1%琼脂糖凝胶电泳检测。序列测序并进行相似性比较（http：//sw.ezbiocloud.net/ezeditor/）。利用ClustalΧ1.81软件进行多序列比
对，用MEGA7.0软件计算构建系统发育树。
[0037] 根据Citrobacter freeundii XY-1的生理生化特征和根据图416SrRNA制作出的图5Citrobacter freeundii XY-1的进化树结合Blast在线对比分析进行系统发育分析，菌
株XY-1与费氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freeundii）相似度99.88%，数据来源于micro-
SEQ。菌株被命名为费氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freeundii）XY-1。
株XY-1与费氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freeundii）相似度99.88%，数据来源于micro-
SEQ。菌株被命名为费氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freeundii）XY-1。
[0038] 表1：Citrobacter freundii XY-1的生理生化特征 表1：Citrobacter freundii XY-1的生理生化特征
实施例3：不同的环境因子对异养硝化-好氧反硝化菌株XY-1脱氮性能的影响
硝化培养基：（NH4）2SO4 0.47g，琥珀酸钠5.62g，维氏盐溶液50mL，C/N=10，蒸馏水
1000mL，pH=7.0。
实施例3：不同的环境因子对异养硝化-好氧反硝化菌株XY-1脱氮性能的影响
硝化培养基：（NH4）2SO4 0.47g，琥珀酸钠5.62g，维氏盐溶液50mL，C/N=10，蒸馏水
1000mL，pH=7.0。
[0039] 不同碳源对菌株XY-1硝化反硝化效能的影响：分别以葡萄糖，蔗糖，淀粉，乙酸钠，琥珀酸钠，柠檬酸钠，碳酸钠，碳酸氢钠作为为以唯一碳源，硫酸铵作为氮源，其初始氨氮浓度为100mg/L，配制 C/N=10、pH=7的100mL异养硝化培养基，装入250 mL 锥形瓶中经高压灭菌。将菌株XY-1在异养硝化培养基中活化至对数期（OD600=1.000），取适量菌液在4000r/min下离心10min，去上清液后用无菌水重悬，洗涤离心，如此反复操作2-3次，以1%的接种量接
种至上述培养基中，于 30℃、160 r/min 下摇床培养48 h，每隔6h测氨氮，图5为不同碳源
对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响，结果表明好养硝化反硝化菌株在葡萄糖，蔗糖，淀
粉，碳酸钠，碳酸氢钠培养基中硝化反硝化效果均不是很好，而在乙酸钠，琥珀酸钠，柠檬酸钠培养基中硝化反硝化效果都较好，尤其在琥珀酸钠为碳源的培养基中氨氮去除率最高，
去除率达98.15%。
种至上述培养基中，于 30℃、160 r/min 下摇床培养48 h，每隔6h测氨氮，图5为不同碳源
对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响，结果表明好养硝化反硝化菌株在葡萄糖，蔗糖，淀
粉，碳酸钠，碳酸氢钠培养基中硝化反硝化效果均不是很好，而在乙酸钠，琥珀酸钠，柠檬酸钠培养基中硝化反硝化效果都较好，尤其在琥珀酸钠为碳源的培养基中氨氮去除率最高，
去除率达98.15%。
[0040] 不同温度对菌株XY-1硝化反硝化性能的影响：将菌株XY-1在异养硝化培养基中活化至对数期（OD600=1.000），取适量菌液在4000r/min下离心10min，去上清液后用无菌水重悬，洗涤离心，如此反复操作2-3次，以1%的接种量接种至经高温灭菌的异养硝化培养基中，分别选取了10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃作为条件温度，在160r/min下摇床培养48h，定时取样测定其氨氮。图6为不同温度对于菌株XY-1硝化反硝化效能的影响，结果表明菌株
在10℃时，氨氮去除率为13.59%，说明低温会减少甚至停止微生物的代谢作用。随着温度的
身高，脱氮效果越来越好，其中在30℃时脱氮效果最佳，氨氮去除率为99.17%。
在10℃时，氨氮去除率为13.59%，说明低温会减少甚至停止微生物的代谢作用。随着温度的
身高，脱氮效果越来越好，其中在30℃时脱氮效果最佳，氨氮去除率为99.17%。
[0041] 不同pH对菌株XY-1硝化反硝化性能的影响：用0.1mol/L的HCl和NaOH溶液将各100mL异养硝化培养基的初始pH值分别调至4、5、6、7、8、9、10、11，将菌株XY-1在异养硝化培养基中活化至对数期（OD600=1.000），取适量菌液在4000r/min下离心10min，取上清液后用无菌水重悬，洗涤离心，如此反复操作2-3次，以1%的接种量接种至经高温灭菌的异养硝化
培养基中，30℃，160r/min下摇床培养48h，定时测定其氨氮。图7为不同pH对于菌株XY-1硝
化反硝化性能的影响，结果表明菌株XY-1在偏酸条件（pH=4）及碱性条件（pH=9、10、11）下，氨氮去除率降至6.89%、85.84%、36.33%、37.59%，在pH在5-0的条件下，其菌株XY-1的脱氮效果较好，在pH=7时，氨氮去除率为97.74%。
培养基中，30℃，160r/min下摇床培养48h，定时测定其氨氮。图7为不同pH对于菌株XY-1硝
化反硝化性能的影响，结果表明菌株XY-1在偏酸条件（pH=4）及碱性条件（pH=9、10、11）下，氨氮去除率降至6.89%、85.84%、36.33%、37.59%，在pH在5-0的条件下，其菌株XY-1的脱氮效果较好，在pH=7时，氨氮去除率为97.74%。
[0042] 不同转速对菌株XY-1硝化反硝化性能的影响：将活化后的新鲜菌液以1%接种量接种至100mL异养硝化培养基中，各培养基分装于250mL锥形瓶中经高温灭菌。分别在30℃以
转速40r/min、80r/min、120r/min、160r/min和200r/min摇床培养48h，定时取样测定其氨
氮。图8为不同转速对于菌株XY-1硝化反硝化性能的影响，结果表明菌株XY-1在40-200r/
min范围内均可以生长，转速在80-200r/min时，菌株XY-1具有较高的脱氮效果，分析其原因
认为其氨氮去除率越来越高，是由于在高转速下菌株生长迅速，更快进入内呼吸期。尤其转
速为160r/min时，氨氮去除率为97.16%。
转速40r/min、80r/min、120r/min、160r/min和200r/min摇床培养48h，定时取样测定其氨
氮。图8为不同转速对于菌株XY-1硝化反硝化性能的影响，结果表明菌株XY-1在40-200r/
min范围内均可以生长，转速在80-200r/min时，菌株XY-1具有较高的脱氮效果，分析其原因
认为其氨氮去除率越来越高，是由于在高转速下菌株生长迅速，更快进入内呼吸期。尤其转
速为160r/min时，氨氮去除率为97.16%。
[0043] 不同C/N对菌株XY-1硝化反硝化性能的影响：固定氨氮浓度为100mg/L,调节琥珀酸钠的含量配置C/N分别为2、4、6、8、10、15的各100mL培养基，装入250mL锥形瓶中经高温灭菌。按1%接种量接种至上述培养基中，于30℃、160r/min下摇床培养48h，定时取样测定其氨氮。图9为不同C/N对于菌株XY-1硝化反硝化性能的影响，结果表明菌株XY-1在C/N为2-15范
围内随着C/N的增加，脱氨效率也越来越高，在C/N提高为15时，菌株的生长并未受到影响，
只是较C/N=10时更快进入内源呼吸期。
围内随着C/N的增加，脱氨效率也越来越高，在C/N提高为15时，菌株的生长并未受到影响，
只是较C/N=10时更快进入内源呼吸期。
[0044] 不同初始氨氮浓度对菌株XY-1硝化反硝化性能的影响：调节硫酸铵的含量，固定琥珀酸钠的含量，使初始氨氮浓度分别为50mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L，其对应的C/N分别为20、6、5、4、3，装入250mL锥形瓶中经高压灭菌。以1%的接种量接种，于30℃、160r/min下摇床培养48h，定时取样测定其氨氮。图10为不同C/N对菌株XY-1硝化反硝化
性能的影响，结果表明菌株XY-1在18h内将50mg/L几乎降解完全，而菌株在C/N为15时，其脱
氮能力有所下降，故而菌株在18h内几乎完全降解主要是氨氮浓度低。在初始氨氮浓度为
150mg/L时，其C/N为6，其脱氮效率为75.07%，而菌株在C/N为6时，其脱氮效率为75.48%，故脱氮效率低是因为碳源不足。在初始氨氮浓度为200mg/L、250mg/L、300mg/L时，其C/N比都
很低，且脱氮效率高于初始氨氮浓度为100mg/L，究其原因为碳源消耗殆尽，不能保证完全
的异养硝化效果。
性能的影响，结果表明菌株XY-1在18h内将50mg/L几乎降解完全，而菌株在C/N为15时，其脱
氮能力有所下降，故而菌株在18h内几乎完全降解主要是氨氮浓度低。在初始氨氮浓度为
150mg/L时，其C/N为6，其脱氮效率为75.07%，而菌株在C/N为6时，其脱氮效率为75.48%，故脱氮效率低是因为碳源不足。在初始氨氮浓度为200mg/L、250mg/L、300mg/L时，其C/N比都
很低，且脱氮效率高于初始氨氮浓度为100mg/L，究其原因为碳源消耗殆尽，不能保证完全
的异养硝化效果。
[0045] 综上所述，费氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freeundii）XY-1在以琥珀酸钠为碳源，硫酸铵为氮源的液体培养基中，培养条件为30℃、160rpm、初始pH=7.0、C/N=10时，脱氮效率最优。
[0046] 实施例4：在最优条件下，菌株XY-1的脱氮能力研究硝化培养基：（NH4）2SO4 0.47g，琥珀酸钠5.62g，维氏盐溶液50mL，C/N=10，蒸馏水
1000mL，pH=7.0。
1000mL，pH=7.0。
[0047] 以1%的接种量接种至经高压灭菌的异养硝化培养基中,碳源为琥珀酸钠,C/N为10,初始pH值为7,在30℃、160r/min下摇床培养48h,定时取样,测定培养液中OD600、pH、NH4+-N、NH2OH、NO2–-N、NO3–-N、内源氮、TOC和TN的变化。图11为菌株XY-1在最佳条件下氨氮降解过程和中间产物变化的情况。菌株XY-1在48h之后,氨氮、总氮、总有机碳的最大去除率分别为
99.42%、90.03%、95.00%,最大转化速率分别为4.03mg/L/h、3.33mg/L/h、39.42mg/L/h.菌株XY-1的氨氮降解速率高于一些异养硝化菌,如菌株L7、菌株CPZ24、菌株TN-10等。菌株XY-1
对于氨氮和总氮的吸收率较高，对于投入污水去氮处理领域而言具有良好的实用价值和应
用前景，TOC降解曲线与氨氮降解曲线类似,表明在异养硝化过程中氨氮的降解和有机物的
去除是同步发生。同时,TOC降解速率高,说明菌株XY-1对有机碳利用很好。
99.42%、90.03%、95.00%,最大转化速率分别为4.03mg/L/h、3.33mg/L/h、39.42mg/L/h.菌株XY-1的氨氮降解速率高于一些异养硝化菌,如菌株L7、菌株CPZ24、菌株TN-10等。菌株XY-1
对于氨氮和总氮的吸收率较高，对于投入污水去氮处理领域而言具有良好的实用价值和应
用前景，TOC降解曲线与氨氮降解曲线类似,表明在异养硝化过程中氨氮的降解和有机物的
去除是同步发生。同时,TOC降解速率高,说明菌株XY-1对有机碳利用很好。
[0048] 在整个氨氧化过程中pH从7.0增值到9.12,硝化中间产物羟胺和硝酸盐氮的最大积累量分别为7.90mg/L、16.49mg/L,而亚硝酸盐氮几乎检测不到;反应体系中亚硝酸盐氮
的积累微乎其微,其反硝化速率高。由于亚硝酸盐氮的积累会对水生生物有毒害作用,且对
人体健康有影响,如诱发高铁血蛋白症和胃癌。故,筛选一株不积累亚硝酸盐氮的异养硝
化-好氧反硝化菌极其重要。试验结果表明,菌株XY-1具有异养硝化-好氧反硝化的能力,其
可能的代谢途径为NH4+→NH20H→NO3-→NO2-→NO（X↑）。
的积累微乎其微,其反硝化速率高。由于亚硝酸盐氮的积累会对水生生物有毒害作用,且对
人体健康有影响,如诱发高铁血蛋白症和胃癌。故,筛选一株不积累亚硝酸盐氮的异养硝
化-好氧反硝化菌极其重要。试验结果表明,菌株XY-1具有异养硝化-好氧反硝化的能力,其
可能的代谢途径为NH4+→NH20H→NO3-→NO2-→NO（X↑）。
[0049] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0050] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本
发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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