[發(fā)明專利]一種利用污水分階段培養(yǎng)微藻的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510295511.5
• 申請日: 2015-06-02
• 公開（公告）號: CN104962473B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李保明;王新鋒;盧海鳳;張麗;袁國洋;趙煜;張婷婷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C02F3/32;C12R1/89
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;王朋飛

本發(fā)明涉及一種利用污水分階段培養(yǎng)微藻的方法，包括以下步驟：對污水進(jìn)行稀釋和滅菌后得到污水培養(yǎng)基；在所述污水培養(yǎng)基中培養(yǎng)抗逆性強的微藻，至微藻的生物量不再繼續(xù)增加時，停止培養(yǎng)，過濾分離，得到抗逆性強的微藻和二次污水；調(diào)節(jié)所述二次污水中營養(yǎng)元素的濃度，得到二次污水培養(yǎng)基；在所述污水培養(yǎng)基中培養(yǎng)抗逆性弱的微藻，至微藻的生物量不再繼續(xù)增加時，停止培養(yǎng)，過濾分離，得到抗逆性弱的微藻。本發(fā)明所述的方法既可得到多種微藻，還可起到對污水進(jìn)行有效地處理，具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)保兩方面的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理及資源化利用領(lǐng)域，提供一種利用污水分階段培養(yǎng)微藻的方法。

背景技術(shù)

微藻因光合作用效率高、生長速率快、生產(chǎn)成本相對較低、油脂及生物質(zhì)產(chǎn)率高、環(huán)境效益顯著(生長過程可以吸收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，并可以固定CO₂)等優(yōu)勢，吸引了越來越多學(xué)者關(guān)注，并成為了新型生物質(zhì)能源領(lǐng)域的研究前沿和熱點。

近年來，隨著我國人口的增長和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，水資源的大量使用，致使許多江、河、湖、水庫等淡水資源被污染。如何合理的處理、以及利用這些污水資源已經(jīng)成為關(guān)系環(huán)境保護(hù)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的重要問題。

目前，國內(nèi)外利用微藻處理污水已經(jīng)有很多的研究。但是，從已有的文獻(xiàn)資料分析，污水的處理主要針對單次單種微藻培養(yǎng)。微藻在生長過程中會消耗培養(yǎng)基水體中的碳氮磷等元素，在水體中碳氮磷元素變少以后微藻就會減慢并停止生長。不同種類的微藻自身的生長速率和抗污能力是不同的，如果結(jié)合微藻特點和污水特點在不同的培養(yǎng)階段接種不同種類的微藻，則既可實現(xiàn)對更多種類的微藻的培養(yǎng)還可實現(xiàn)對污水更徹底的處理。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

針對目前利用污水對微藻培養(yǎng)的過程中，主要方式為單次單種培養(yǎng)，存在得到的藻類資源有限，廢水的處理不徹底的缺陷，本發(fā)明提供一種利用污水分階段培養(yǎng)微藻的方法。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明所述的利用污水分階段培養(yǎng)微藻的方法，包括如下步驟：

1)對污水進(jìn)行稀釋和滅菌后得到污水培養(yǎng)基；

2)在所述污水培養(yǎng)基中培養(yǎng)抗逆性強的微藻，至所述抗逆性強的微藻的生物量不再繼續(xù)增加時，停止培養(yǎng)，過濾分離，得到所述抗逆性強的微藻和二次污水；

3)調(diào)節(jié)所述二次污水中營養(yǎng)元素的濃度，得到二次污水培養(yǎng)基；

4)在所述二次污水培養(yǎng)基中培養(yǎng)抗逆性弱的微藻，至所述抗逆性弱的微藻的生物量不再繼續(xù)增加時，停止培養(yǎng)，過濾分離，得到所述抗逆性弱的微藻和處理后的廢水。

本發(fā)明中，所述污水為沼液或濃縮沼液出水。沼液或濃縮沼液出水中含有大量氮磷元素，對微藻生長起抑制作用的物質(zhì)含量較少，稀釋后可以滿足微藻的生長所需的營養(yǎng)條件。

本發(fā)明中，所述步驟1)中對所述污水進(jìn)行稀釋至污水中氨氮的濃度為80～500mg/L。在沼液或濃縮沼液出水中的營養(yǎng)元素豐富，但是其中氨氮含量較高，過高的氨氮含量對微藻的生長具有抑制作用，將其中的氨氮含量調(diào)節(jié)到80～500mg/L的范圍內(nèi)，既不會對微生物的生長產(chǎn)生抑制作用，還可以保證其他營養(yǎng)元素的濃度滿足微藻的生長需求。

本發(fā)明中，所述抗逆性強的微藻為小球藻。優(yōu)選普通小球藻或核蛋白小球藻。小球藻具有抗逆性強，可以承受高濃度氨氮的特點，同時，沼液或濃縮沼液出水中的主要營養(yǎng)元素濃度的比例同小球藻培養(yǎng)基中主要營養(yǎng)元素的濃度比例接近，對沼液或濃縮沼液出水的濃度調(diào)節(jié)后適合小球藻的生長。

本發(fā)明中，所述步驟2)中過濾分離過程采用膜孔徑為5000～15000dalton的超濾膜進(jìn)行。小球藻為單細(xì)胞水藻類，直徑約為3～8微米，采用5000～15000dalton的超濾膜可實現(xiàn)有效的分離。