[發(fā)明專利]一種利用微藻脫氮除磷的方法及處理裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110307456.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112919641A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫信柏;董畔;王凱;夏萬成;朱輝
• 申請（專利權(quán)）人: 南京科盛環(huán)保技術(shù)有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F101/16;C02F101/38
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 劉宇波

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種利用微藻脫氮除磷的處理裝置，包括透明罐體，透明罐體的內(nèi)部懸浮設(shè)有導流罐體，透明罐體與導流罐體的罐壁之間形成內(nèi)循環(huán)通道；透明罐體的外壁設(shè)有用于罐體外循環(huán)的透明盤管，透明盤管的進液端與透明罐體的底部相連通，透明盤管的出液端位于導流板的上方；透明罐體的罐底設(shè)有微孔曝氣器，透明罐體的外壁周向上沿罐體長度方向陣列設(shè)有多個全光譜的LED燈帶。本發(fā)明還提供了一種利用微藻脫氮除磷的方法。本發(fā)明提供的處理裝置能夠為微藻提供良好的生長環(huán)境，適用于含高氮素高磷污水的處理，能夠?qū)崿F(xiàn)污水中氮、磷污染物的資源化利用，降低污水的處理成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用微藻脫氮除磷的方法及處理裝置。

背景技術(shù)

近年來，伴隨著我國工業(yè)化、現(xiàn)代化進程的持續(xù)推進，每年的污水排放量在不斷地增加。越來越多的工業(yè)產(chǎn)品，如洗滌劑、染色劑、農(nóng)藥、化肥等進入我們的生產(chǎn)生活中，導致氮、磷等導致水體富營養(yǎng)化的元素大量進入自然水體。水體富營養(yǎng)化已經(jīng)成為世界最嚴重的環(huán)境問題之一，氮、磷元素在自然水體中的大量累積，將造成藻類的快速繁殖，這威脅了水生動植物的生存環(huán)境，對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物多樣性產(chǎn)生很大的負面影響。同時，氮、磷等元素也會污染飲用水水源地，危害人類的身體健康。

目前，相對于物理、化學的脫氮除磷技術(shù)外，生物脫氮除磷由于具有成本低、產(chǎn)生的二次污染小、可持續(xù)的先天優(yōu)勢得到廣泛應用。但生物脫氮在反硝化過程中，對于水體中BOD的含量具有較高的要求，尤其在C/N較低的情況下脫氮效率難以得到保證，一般需要外加有機碳源，如甲醇、葡萄糖等，這大大增加了污水處理廠的運行成本。同時，硝化過程需要足夠的曝氣量支持，造成污水處理廠的能耗較大。

生物除磷存在一下問題：一是厭氧與好氧交替的環(huán)境難以精準控制，這導致聚磷菌的富集量和生物活性(尤其是吸磷的生物活性)遠不能達到理想的水平。二是生物吸磷的磷去除率較低，當進水磷濃度較高或者對出水磷濃度要求嚴苛(如一級A標準)的情況下，往往需要配合化學除磷工藝，從而大大增加了除磷過程的運行成本。

微藻是一群體積微小、增殖快、可進行光合作用的藻類的統(tǒng)稱。微藻具有很大的潛在經(jīng)濟價值，富油微藻含有較高的生物油脂，這些物質(zhì)可作為制備生物柴油的原料，并且相比于制造生物油脂的陸地植物，微藻具有光能轉(zhuǎn)化率高、生長速度快、空間利用率高的優(yōu)點。但專門利用培養(yǎng)液培養(yǎng)微藻生產(chǎn)生物柴油的成本仍然很高，相比于傳統(tǒng)的化石燃料不具有經(jīng)濟優(yōu)勢。經(jīng)篩選馴化培養(yǎng)的富蛋白微藻具有較高的蛋白質(zhì)含量，蛋白含量可達微藻干重的42％。并且微藻的蛋白屬于優(yōu)質(zhì)蛋白，與動物的蛋白組成更加接近且容易被動物消化吸收，因而可被用作畜禽養(yǎng)殖的飼料。

利用富含氮、磷的污水作為培養(yǎng)微藻的培養(yǎng)液具有很大的研究和應用前景，已有眾多研究表明，在不外加營養(yǎng)鹽的情況下，微藻可在多種廢水中富集生長，如市政污水、養(yǎng)殖廢水、肉類食品加工廢水等，其對廢水中的BOD、氮、磷均有很高的吸收利用效能。為此，我們提出一種利用微藻脫氮除磷的方法及處理裝置，利用微藻凈化富含氮、磷的污水，可以同時實現(xiàn)污水的脫氮除磷和生物資源的回收利用，從而能夠很大程度上降低污水脫氮除磷的處理成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有生物脫氮除磷技術(shù)存在的如能耗較高、控制條件要求苛刻、運行成本較高、生物除磷效率低、對污水資源化利用率低的缺點，而提出的一種利用微藻脫氮除磷的方法及處理裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

設(shè)計一種利用微藻脫氮除磷的方法，包括如下步驟：

步驟1、從富集培養(yǎng)后的藻株內(nèi)篩分出獨株柵藻和獨株小球藻，然后分別在裝有模擬高氮素高磷污水的錐形瓶中在全光譜LED光源照射下進行初富集培養(yǎng)，同時觀察氮素和總磷濃度的衰減情況，篩選出增殖速率快、污染物去除速率大、蛋白質(zhì)或生物油脂含量高的藻株，再進行進一步的富集培養(yǎng)；

其中，兩次富集培養(yǎng)的方式具體步驟包括如下：