[發明專利]一種通過油菜素內酯提高微藻處理廢水過程中耐毒性的方法

有效

• 申請號: 202010619890.X
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111646576B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 周丹丹;趙振豪;付亮;崔曉春;劉洋
• 申請（專利權）人: 東北師范大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 瞿曉晶

本發明涉及廢水處理技術領域，尤其涉及一種通過油菜素內酯提高微藻處理廢水過程中耐毒性的方法。本發明采用添加微量油菜素內酯的方法，提高了微藻的耐毒性能，優化了微藻的代謝活性，提高廢水生物處理與微藻生物質能源耦合技術中微藻生物質產量，并定向調節了高價值附加產物的合成。

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，尤其涉及一種通過油菜素內酯提高微藻處理廢水過程中耐毒性的方法。

背景技術

微藻作為第三代生物燃料的原料，與傳統的碳水化合物相比，具有很高的光子轉換效率，生長速度快，占地面積小，培養方式簡單。由于微藻具有良好的脂肪酸組成，其油脂成分和富油的植物類似，脂肪酸的碳鏈長度主要是C16和C18，大部分為中性脂類，通常以三酰基甘油(TAG)的形式儲存，是生物柴油的主要來源。微藻通過生理活動積累脂質，油脂含量可以高達細胞干重的30％-80％。不僅如此，微藻還可以產生多種高價值的細胞內產物，如蛋白質、碳水化合物、特定脂肪酸和色素，是一種高產、可持續利用的生物能源和生物質原料。

然而，微藻生長速率緩慢是微藻生物質資源生產的瓶頸問題，現有技術中利用低溫、高光、貧營養、高鹽等極端非生物逆境條件誘導微藻生長。雖然這些方法有利于胞內目標組分含量的提高，但是也限制了微藻細胞的生長，影響整體生物質資源/能源產量。因此，一些研究開始利用提高光強、調控生長培養基、曝氣、增加碳源等策略來有效提高微藻的生物質資源。盡管目前的手段一定程度提高了微藻細胞脂質生產力，但能耗和培養成本顯著增加，經濟分析后并不具有實踐性。

并且，上述方法僅適用于微藻的常規培養過程。而在利用微藻處理廢水過程中，由于廢水中污染物毒性脅迫，嚴重影響微藻的生長，并造成微藻附加產物產率的下降。如何解決微藻處理廢水與資源轉化過程中因污染物毒性脅迫而產率下降的問題，提供一種提高微藻處理廢水過程中耐毒性的方法目前未見報道。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種通過油菜素內酯提高微藻處理廢水過程中耐毒性的方法，添加微量油菜素內酯，提高了微藻的耐毒性能，優化了微藻的代謝活性，提高廢水生物處理與微藻生物質能源耦合技術中微藻生物質產量，并定向調節了高價值附加產物的合成。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供了一種通過油菜素內酯提高微藻處理廢水過程中耐毒性的方法，包括如下步驟：

1)將待處理廢水與油菜素內酯混合，得到廢水培養液；所述油菜素內酯的質量與待處理廢水的體積比為50-2000μg:1L；

2)在所述步驟1)得到的廢水培養液中接入濃度為1×10⁷～5×10⁷個/mL的微藻后進行培養，所述微藻的接入量為廢水培養液總體積的5％～25％。

作為優選的，所述油菜素內酯的質量與待處理廢水的體積比為300-600μg:1L。

優選的，本發明所述待處理廢水的起始毒性抑制率≤70％。

優選的，本發明所述待處理廢水的COD≤1000mg/L。

優選的，本發明所述步驟2)中培養的溫度為15～30℃。

優選的，本發明所述步驟2)中培養的光照強度為0～6000Lux。

優選的，本發明所述步驟2)中培養的光照時間為12～18h/天。

優選的，本發明所述步驟2)中培養時進行攪拌，所述攪拌轉速為100～180r/min。

優選的，本發明所述步驟2)中培養的時間為0.5-7天。

優選的，本發明所述微藻的富集方法包括：將微藻細胞按體積比5％-25％接種到培養基中，在溫度為10～30℃、光暗比為12～20:12～4和轉速為50～250r/min下培養到微藻生長的對數期。