[發明專利]一種絲狀產油藻在環境中對處理工業酚污染的應用

在審

• 申請號: 201710168658.7
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106904745A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 程天佑;張維;劉天中;汪輝;周文俊;陳林;王俊峰;高莉麗;程文濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;A01G33/00;C02F101/34
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 李穎,周秀梅

技術領域

本發明屬于環境工程技術領域，具體涉及一種絲狀產油藻黃絲藻(tribonema)在環境中對工業酚類污染物的去除與降解中的應用。

背景技術

酚類化合物是目前化工產業廢水中的主要有機污染成分之一，煤化工、煉油、農藥以及印染等行業的生產都會產生不同程度的酚類污染問題，其中煤化工廢水的問題尤為嚴重，其廢水中COD 50％以上是由酚污染導致，煤氣化過程中酚污染的濃度最高可達6800mg/L。我國貧油多煤，大力發展基于煤炭制氣和煤炭清潔化的煤化工過程對我國的環境和能源戰略都有重要意義，然而解決煤化工過程所產生的巨量廢水處理問題必須同時考慮，才能保證工業化生產和生態環境的健康發展。

許多酚類化合物都溶于水，極易被人體以及環境生物所吸收，對人的身體健康和自然水體環境具有重大危害。含酚廢水的處理必須考慮兩個方面，一方面盡量回收其中的有價值部分，實現資源化再利用，蒸汽法、固相吸附法、液相萃取、化學沉淀或膜萃取等方法都被證明能夠有效的應用于高濃度的酚污染回收中；另一方面，對于低濃度含酚廢水，其回收價值較低，但是對于環境仍然有較大的污染性，需要最大程度地降低排放污水中的酚濃度，避免對生態環境造成污染，一般有化學氧化、光催化氧化以及生物降解等方法。從目前的現狀來看，第一個環節由于能夠產生有價值的副產品，一般能夠被很好的執行，第二個環節則由于回收能耗的提高，經常給企業生產帶來巨大的成本包袱。然而隨著我國對環境保護的日益重視，對污水的零排放已逐漸被提到日程上來。因此，在實現污水深度處理的同時還實現污染物的循環利用，將污水處理由企業的巨大成本包袱變成低成本甚至贏利模式，將是污水處理技術發展的方向。

微藻是一種營光合自養的水生浮游生物，自然界中存在許多高含油品種，經培養后可以作為原料用來生產生物柴油，這被認為是未來代替化石能源的重要途徑之一。同時，藻類環境抗逆性強，對氮、磷以及重金屬等污染物具有強的處理、吸附與富集能力，廣泛的被應用于污水的三級處理過程中，而且以往許多研究探索利用生活廢水、養殖廢水、釀酒廢水等工業廢水進行含油微藻的培養，并且都取得了不錯的效果。通過這一方式，不但可以實現廢水的凈化，而且利用廢水培養的微藻可以被用來生產生物柴油以及其他工業化學替代品，使廢水中的資源得到了高價值化的利用，一舉兩得。因此，基于產油藻類，開發煉化廢水的處理與含油生物質的同步化生產，不僅對于煉化污水的生物處理提供新的解決方法，而且對于產油藻類的可持續能源化生產過程也能起到巨大推動作用。

目前許多研究者開展了微藻在環境酚降解上的研究。Klekner和Kosaric在1992年首次報道了小球藻對于苯酚、2,4-二氯苯酚和2,4-二甲基苯酚的降解，Tikoo等在1997年和Gao等在2011年則證明了其對五氯酚和壬酚的降解。隨后Lee等在2015年證明了極大螺旋藻Spirulina maxima的酚降解能力。國內一些研究也探索了微藻在酚降解中的應用，吳薇在2007年對了不同培養模式下小球藻的酚降解效率差異；彭章娥等在2009年和2012年分別研究了水體中小球藻和魚腥藻對辛基酚和壬基酚的吸附與光降解過程；劉玉沛在2015年研究了赤紅球菌與小球藻互生條件下的酚處理效率。

但現階段還沒有產油藻類在修復廢水中的相關報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種絲狀產油藻黃絲藻(Tribonema)在環境中對工業酚類污染物的去除與降解中的應用。

為實現上述目的，本發明采用技術方案為：

一種絲狀產油藻在環境中對處理工業酚污染中的應用。

進一步的說是，所述絲狀產油黃絲藻在環境中對處理工業酚污染中的應用。

所述絲狀產油藻為黃絲藻藻屬的絲狀含油品藻種。包括小型黃絲藻、綠色黃絲藻、普生黃絲藻、似絲藻黃絲藻等，但不限于所列品種。

具體修復是：將所述絲狀產油黃絲藻或培養至對數生長期的絲狀產油黃絲藻施入于待修復的廢水中培養，實現對水體環境中工業酚污染物的吸收與降解，同時培養過程中獲得用于生物柴油的含油生物質。

所述黃絲藻培養與廢水修復時均可采用懸浮培養或生物膜的培養方式。兩種方式同時可以應用于黃絲藻細胞培養與廢水修復過程。

其中，液體懸浮培養主要采用通過開放式的跑道池、氣升式平板反應器、平行管式反應器等通過細胞液體懸浮式的培養系統；生物膜培養，包括貼壁式、轉輪式等通過黃絲藻生物膜進行藻類培養與廢水處理的方法與系統。