[發明專利]生物炭強化的菌藻固定化制劑原位凈化水產養殖廢水方法

有效

• 申請號: 201811619150.5
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109534513B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 吳義誠;吳洪杰;毛睿韜
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;C02F103/20
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 劉小勤

本發明公開了一種生物炭強化的菌藻固定化制劑原位凈化水產養殖廢水方法，以海藻酸鈉和氯化鈣溶液為交聯劑，包埋餌料藻、水產養殖益生菌及生物炭粉形成的固定化凝膠小球，尼龍絲網裝后浸于原位凈化養殖廢水中。本發明改善了制得的固定化小珠比表面積大，提高了傳質性能，增強了微生物對外界毒性的耐受力，提高了對污染物的降解能力，達到了水質凈化目的。

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，特別涉及菌藻固定化系統，具體的說是一種生物炭強化的菌藻固定化制劑原位凈化水產養殖廢水方法。

背景技術

近年來，水產養殖業所帶來的水域污染問題備受關注，隨著我國農業生產結構的改變，養殖業迅猛發展，水產養殖不斷向著規模化、集約化發展，養殖密度不斷提高，而由此產生的大量養殖廢水會對周邊自然水體以及周圍環境帶來嚴重威脅，會造成水質嚴重惡化、養殖病毒增加、水體生態平衡被破壞等問題。水產養殖廢水的特點是有機物以及氮磷含量高，表現為：水體嚴重富營養化、水體中懸浮物增多、COD、BOD、亞硝酸鹽氮等的含量增加，如不妥善處理，大量有機物質進入水體后，有機物的分解會大量消耗水中的溶解氧，導致水生生物缺氧死亡，同時，水體富營養化導致水藻以及有害微生物大量滋生，將嚴重影響了養殖對象的存活，并給水產品質量安全帶來很大的影響，從而給人體健康造成不可逆性的危害。

對于如何處理水產養殖廢水，目前，水產養殖廢水的水質改善技術大致分為物理法、化學法以及生物法，雖然這些處理方法在一定程度上減少了水產養殖水中的污染物，但其還是存在一定的局限性。物理法主要是利用沉淀、過濾、吸附的方法去除污染物，但只能除去養殖廢水中的殘余飼料和排泄物；化學法主要是利用氧化處理、絮凝劑中和混凝、電化學法等等，雖然可以除去氨和亞硝酸鹽等有害物質，但消耗電能巨大，成本較大；生物法主要利用生物濾池去除氨氮和有機物，但會使水中硝酸鹽含量增加，影響魚類生長。雖現有用養殖池塘處理廢水，但其結構都比較單一，需定時清理，否則又會導致二次污染，且當前的養殖池塘基本無法大規模換水，導致糞便、排泄物大量積累，導致水體水質惡化，有害微生物滋生，給養殖對象的生存帶來了極大的威脅。對如何經濟有效地處理水產養殖廢水是當今環境污染防治十分關注的問題。

近年來，水產養殖廢水處理的技術快速發展, 例如專利申請號為CN200910077356.4，發明名稱為“一種用于凈化水產養殖廢水的復合菌藻制劑方法”，包埋硝化細菌、地衣芽孢桿菌、斜生柵藻和月芽藻制備固定化菌藻系統凈化水產養殖廢水，雖然氨氮和總磷的具有較好的去除效果，但是有機物的去除率只有44.05％。專利申請號為CN201810461965.9，發明名稱為一種固定化藻菌去除養殖廢水氮磷的方法，運用小球藻和活性污泥共生體系對廢水中氮磷的吸收和利用以及海藻酸鈉的固定化作用，具有一定的氨氮和有機物的去除效果，但是活性污泥微生物組成及廢除處理性能與所處理的廢水有關，其處理養殖廢水的效果及穩定性較差，另外傳統的依靠海藻酸鈉及聚乙烯醇等包埋材料，膠球孔隙度差，傳質性能較差，影響了包埋其中的微生物的生長以及污染物進入膠球，進而影響了污染物的處理效果。專利申請號為CN201710027276.24，發明名稱為“生物炭固定化微生物的制備方法”，將經生物質炭吸附后的微生物菌懸液和混合凝膠液混合滴入飽和硼酸的氯化鈣（CaCl2）溶液交聯，制得固定化小珠，具有較好的傳質性能，但是該方法是微生物吸附到生物炭表面，影響了生物炭對污染物的吸附濃縮作用，減少了微生物與污染物的接觸機會。而且其采用的假單胞菌是一大類菌，包括芽孢桿菌、銅綠桿菌等，其中有一些對水產動物是有毒害的。另外傳統的水產養殖方法如專利申請號為 CN201721617081.5，名稱為“一種農業水產養殖污水處理裝置”都是污染后的水體收集后進行異位處理，處理工序相對復雜，處理成本高。因而需要發展更加有效、簡單及低成本的處理養殖廢水的方法。然而利用生物炭粉濃縮污染物的同時，改善菌藻固定化膠球傳質性能，促進微生物與污染物接觸，提高污染物降解效率，實現水產養殖廢水原位凈化相關研究還沒有見到任何報導。

因此，本發明人對此做進一步研究，研發出一種生物炭強化的菌藻固定化制劑原位凈化水產養殖廢水方法，本案由此產生。

發明內容