一种用于净化生活污水的活性藻菌共同体和制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于净化生活污水的活性藻菌共同体和制备方法。本发明专利技术的活性藻菌共同体由铜绿微囊藻、小球藻和地衣芽孢杆菌组成。本发明专利技术通过将对数生长期的铜绿微囊藻、小球藻和菌液接种于LB/BG‑11培养基(体积比为1:10~1:15)中，在恒温光照、摇床培养箱中驯化培养8‑10d，得到活性藻菌共同体；本发明专利技术制备方法简单易行，成本低廉，具有实际生产的可行性。得到的活性藻菌共同体可高效净化普通生活污水，提高净化效率；可以在多种常见填料上迅速挂膜生长或在普通过滤膜上迅速成活，提高普通生活污水的处理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于净化生活污水的活性藻菌共同体和制备方法
本专利技术具体涉及一种用于净化生活污水的活性藻菌共同体和制备方法，属于水处理

技术介绍
随着经济和社会的高速发展，人们的生活水平日益增高，加之城市化进程加快，生产生活中产生的污水也越来越多，生活污水中含有大量的有机物和氮磷等营养盐。大量的生活污水如果不经处理直接排放入河流、湖泊等水体中会造成不同程度的影响。国内外已有研究者做了很多相关的课题研究，根据其作用机理的不同主要可以分为以下四类：化学处理法，生物处理法，生物接触氧化法。其中用生物接触氧化法处理废水是用生物接触氧化工艺在生物反应池内填充填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上污染物得到去除，污水得到净化。最后,处理过的废水排入生物接触氧化处理系统与生活污水混合后进行处理，消毒后达标排放。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种用于净化生活污水的活性藻菌共同体和制备方法。本专利技术的藻菌共同体具有良好的普通生活污水处理效果。本专利技术中，地衣芽孢杆菌为异养细菌，它在利用培养基中的碳氮磷等营养物质进行生命活动的代谢过程中会产生CO2，CO2又是培养体系中小球藻和铜绿微囊藻进行光合作用所需必要物质之一，小球藻在利用培养基中的N、P生长和代谢的同时，也将地衣芽孢杆菌产生的CO2固定和利用。小球藻光合作用产生的O2又可供给地衣芽孢杆菌杆菌进行有氧代谢。如此以来，形成了一个藻菌共生的物质循环，在培养体系中也形成了地衣芽孢杆菌、普通小球藻和铜绿微囊藻互利共生的机制。基于这样一种机理，小球藻与地衣芽孢杆菌同共生，可以有效去除培养基质中的C、N、P，同时，小球藻与铜绿微囊藻还可以获得了生物量的增长(如图1）。本专利技术的技术方案具体如下。本专利技术提供一种用于净化生活污水的活性藻菌共同体，其是由铜绿微囊藻、小球藻和地衣芽孢杆菌组成的活性藻菌共同体。本专利技术还提供一种上述的用于净化生活污水的活性藻菌共同体的制备方法，具体步骤如下：(a)将50mL的1-2×106细胞/毫升的铜绿微囊藻，50mL的1-2×106细胞/毫升的小球藻分别用离心机离心，离心结束后弃上清液，将离心后富集的藻细胞用pH=7.4，0.1mol/LPBS溶液稀释至1mL，得到浓缩的铜绿微囊藻液与小球藻液；(b)将50mL的2-4×106CFU/mL的地衣芽孢菌用离心，弃上清液，将富集的地衣芽孢杆菌细胞体用pH=7.2-7.4，0.1mol/L的PBS溶液稀释至1mL，得到浓缩的地衣芽孢杆菌体菌液；(c)将步骤（a）得到的铜绿微囊藻和普通小球藻浓缩液、步骤（b）得到的地衣芽孢杆菌浓缩液按照体积比1:1:1~1:1:1.5混合均匀，作为接种储备的藻菌体；(d)将步骤（c）得到的藻菌体接种于130mL~180mL的LB/BG11混合培养基中，摇床培养箱中恒温光照培养；培养温度为30±1℃，转速120-130rmp，光照120μmol/m2/s；光暗比为12h:12h,培养8d-10d；(e)将步骤（d）完成培养周期的藻菌体离心，得到铜绿微囊藻-小球藻-地衣芽孢杆菌活性藻菌共同体。本专利技术中，步骤（a）、步骤（b）和步骤（e）中离心时，转速分别为4000-4500rpm、8000-10000rpm和6000-6500rpm，离心时间为10~20min。本专利技术中，步骤（c）中，LB/BG11混合培养基中，LB培养基和BG11培养基的体积比为1:10~1:15。本专利技术中，步骤（c）中，LB/BG11混合培养基的组份和组成如下：17.6mmol/LNaNO3,0.22mmol/LK2HPO4,0.3mmol/L,MgSO4•7H2O,0.2mmol/LCaCl2•2H2O,0.03mmol/L二水合柠檬酸,0.02mmol/L(NH4)3C6H5O7,0.002mmol/LNa2EDTA•2H2O,0.18mmol/LNa2CO3。本专利技术中，将步骤（e）制得的活性藻菌共同体用0.1mol/L的PBS溶液稀释后于4℃保存贮备。和现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术中，绿藻门的小球藻广泛分布于自然界，以淡水水域种类最多；易于培养，不仅能利用光能自养，还能在异养条件下利用有机碳源进行生长、繁殖；在各种河道和湖泊水体中，铜绿微囊藻为蓝藻水华爆发的优势物种。铜绿微囊藻可与小球藻和地衣芽孢杆菌共生提升共生体去除氮磷及有机碳能力，同时由于铜绿微囊藻的参与，加强了整体藻菌共同体的协同作用，使得共生体的氮磷去除能力得到有效提升。2.采用两种适应性较强的藻类与普适性异养细菌的活性结合体，并将此结合体驯化培养，使之具有良好的C、N、P去除效果。该活性藻菌共同体的获得方法操作简单易行，无需加入交联剂等其他试剂，获得的藻菌共同体具有较高的活性，成本低廉，可实现大规模扩培和生产。3.本活性藻菌体可以在多种填料上迅速挂膜生长或在普通过滤膜上迅速成活，更加提高了普通生活污水的处理效率。本专利技术简单易行，制备成本较为低廉，具有实际生产的可行性。4.本专利技术提供了该活性藻菌共同体的连续性培养方法，只需将浓缩的活性藻菌共生体放入上述比例的LB/BG11（体积比1：:10~1:15）培养基中，在上述温度、光照及转速条件下即可连续培养，提高了活性藻菌共同体的生产效率。附图说明图1是本专利技术的活性藻菌共同体处理生活废水时的作用机理图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案进行详细阐述。实施例1用离心管分别取50mL处于生长对数期的藻密度为1×106细胞/毫升的铜绿微囊藻（Microcystisaeruginosa）（中科院武汉水生所，编号FACHB-315，蓝藻门）和普通小球藻（Chlorellavulgaris）（中科院武汉水生所编号FACHB-8，绿藻门），取50mL处于对数生长期的菌体密度为2×106细胞/毫升的地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis）（中科院微生物研究所，编号1.7461，革兰氏阳性菌），用台式冷冻离心机，藻类4000rpm，菌类8000rpm，离心15min，弃去上清液，用0.1MPBS稀释至1mL后，用移液枪取铜绿微囊藻1mL，普通小球藻1mL，地衣芽孢杆菌1mL，将三者充分混合均匀。将3mL混合藻菌液在超净工作台中接种于装有150mL的LB/BG11培养基（LB与BG11体积比为1:10）的250mL锥形瓶中，接种完成后将锥形瓶置于恒温光照摇床培养箱中，设置培养参数为30±1℃，转速120rpm，光照为120μmol/m2/s，培养8-10d后，将藻菌液6000rpm离心后15min，得到的富集物即为活性藻菌共同体。实施例2将实施例1中得到的活性藻菌共同体放入生活社区采集的生活污水中，污水氮磷及COD含量如下：NH4+-N：197mg/L，TN：210mg/L，TP：17.5mg/L，TDP：12.3mg/L，TCOD：865mg/L，SCOD：620mg/L，pH：7.4，藻菌共生体投放密度为1×105cell/L，培养温度为30±1℃，光暗比为12h:12h，光照强度为120μmol/m2/s的条件下培养10d，使活性藻菌共生体适应投放环境。使用实施例1中的活性藻菌共同体之后，污水的处理效果如下，NH4+本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于净化生活污水的活性藻菌共同体，其特征在于，其是由铜绿微囊藻、小球藻和地衣芽孢杆菌组成的活性藻菌共同体。

【技术特征摘要】
1.一种用于净化生活污水的活性藻菌共同体，其特征在于，其是由铜绿微囊藻、小球藻和地衣芽孢杆菌组成的活性藻菌共同体。2.一种根据权利要求1所述的用于净化生活污水的活性藻菌共同体的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(a)将50mL的1-2×106细胞/毫升的铜绿微囊藻，50mL的1-2×106细胞/毫升的小球藻分别用离心机离心，离心结束后弃上清液，将离心后富集的藻细胞用pH=7.4、0.1mol/LPBS溶液稀释至1mL，得到铜绿微囊藻浓缩液与小球藻浓缩液；(b)将50mL的2-4×106CFU/mL的地衣芽孢菌离心，弃上清液，将富集的地衣芽孢杆菌细胞体用pH=7.4、0.1mol/L的PBS溶液稀释至1mL，得到地衣芽孢杆菌体菌浓缩液；(c)将步骤（a）得到的铜绿微囊藻和小球藻浓缩液、步骤（b）得到的地衣芽孢杆菌浓缩液按照体积比1:1:1~1:1:1.5混合均匀，作为接种储备的藻菌体；(d)将步骤（c）得到的藻菌体接种于130mL~180mL的LB/BG11混合培养基中，摇床培养箱中恒温光照培养；培养温度为30±1℃，转速120-130rpm，光照120μmol/m2/s；光暗比为12h:12h，培养...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继彪，吉喜燕，黄德英，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31