一种生物除藻颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及环境治理技术领域，提供一种生物除藻颗粒，包括依次吸附在聚乙烯醇多孔载体颗粒上的微生物培养基和光合菌，每克所述生物除藻颗粒中至少含有光合菌1.0×109个。本发明专利技术提供的生物除藻颗粒能够在保证单位时间治理效果好的基础上还具有良好的缓释作用，持效时间长。常温常压下储存半年内有效活菌数不会低于制成时的含量，有效期较长。本发明专利技术提供的生物除藻颗粒投入富营养水体后，与市售液体除藻制剂相比，相同剂量下起效时间缩短三分之一以上。施用本发明专利技术提供的生物除藻颗粒后持效时间可以达到10d以上，能够减少多次投加生物除藻剂的成本以及工作量，使用后富营养化水体的浊度、叶绿素a含量均有显著降低。

【技术实现步骤摘要】
一种生物除藻颗粒及其制备方法
本专利技术涉及环境治理
，具体涉及一种生物除藻颗粒及其制备方法。
技术介绍
近年来随着人类对环境资源开发利用活动日益增加，工农业生产大规模地迅速发展，大量含营养物质的城市污水、工业废水及农业废水流入水域，致使河、湖水体富营养化，富营养化带来的一个突出问题是藻类的爆发，在国内外均有大量报道。水体中藻类的爆发不仅降低了水资源利用效能、破坏了水体生态平衡，藻类毒素的产生也给公众健康带来极大隐患。河、湖水体富营养化是目前世界各国所面临的重大环境问题。研究控制藻类过量繁殖生长技术，已引起我国乃至世界环境科学工作者的关注。目前国内外采用的除藻方法有：物理方法、化学方法和生物方法。物理方法主要有机械清淤、过滤除藻、黏土除藻和气浮除藻等。法国处理塞纳河水用微滤机除藻，藻类的平均去除率为55％；美国Wachu-sett水库除藻表明，气浮的除藻效率高达99.9％。物理方法缺点是处理成本过高，且对于防止水体富营养化的发生只能起到延缓作用。化学方法主要用重金属铜、杀生剂等化学杀藻剂，虽然可以快速杀死蓝藻，但对水体中动植物影响较大。生物方法是利用培育的生物或接种的生物的生命活动，对水体中污染物进行转化、降解及转移作用，从而使水体环境健康得到恢复的一种方法，生物除藻剂因其操作简单、无二次污染等特点，是目前国内外较常用的处理方法。虽然生物除藻剂具有上述优势，但是目前市售的生物除藻产品有效活菌含量低，除藻持续时间短，见效慢。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术生物除藻产品有效活菌含量低、除藻持续时间短、见效慢导致的生物治理水体富营养化效果不佳的问题，提供了一种有效微生物活菌数高、持效时间长、见效快的生物除藻颗粒。为了解决上述问题，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种生物除藻颗粒，包括依次吸附在聚乙烯醇多孔载体颗粒上的微生物培养基和光合菌，每克所述生物除藻颗粒中至少含有光合菌1.0×109个。优选的，所用的聚乙烯醇多孔载体颗粒的孔隙率≥80％，粒径≤3mm。优选的，所述微生物培养基包括基础培养基，所述基础培养基包括碳源、氯化铵、磷酸氢二钾、氯化镁和氯化钠，所述碳源选自葡萄糖或醋酸钠。优选的，所述微生物培养基还包括矿物元素，所述矿物元素包括硫酸铁和/或硫酸锰。优选的，所述基础培养基包括碳源0.2～0.6g/L、氯化铵0.1～0.5g/L、磷酸氢二钾1～6g/L、氯化镁0.1～0.5g/L和氯化钠1.5～4g/L。优选的，所述矿物元素包括0.1～0.3g/L的硫酸铁和/或0.1～0.3g/L的硫酸锰。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述生物除藻颗粒的制备方法，包括以下步骤：(1)将干燥灭菌的聚乙烯醇多孔载体颗粒与微生物培养基混合，吸附0.8～1.5h，固液分离，收集固相组分为吸附载体；(2)将所述吸附载体与光合菌培养液混合，25～40℃下培养8～15d，固液分离，收集固相组分，得到生物除藻颗粒。优选的，所述步骤(1)中的聚乙烯醇多孔载体颗粒与微生物培养基的质量体积比为10～40g:0.5～2L优选的，当所述微生物培养基包括基础培养基和矿物元素时，对基础培养基和矿物元素培养基进行分别吸附。优选的，步骤(1)中所述聚乙烯多孔载体颗粒与步骤(2)所述光合菌培养液所含光合菌的质量比为5～20:80～95。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下优点：本专利技术提供了一种生物除藻颗粒，包括依次吸附在聚乙烯醇多孔载体颗粒上的微生物培养基和光合菌，每克所述生物除藻颗粒中至少含有光合菌1.0×109个。本专利技术在聚乙烯醇多孔载体颗粒上吸附微生物培养基是为了给被吸附到载体内的光合菌提供营养物质，使生物除藻颗粒在制成后能够保持较高的有效活菌数，保持光合菌的活力并进行繁殖。本专利技术提供的生物除藻颗粒在单位时间治理效果好的基础上还具有良好的缓释作用，持效时间长。本专利技术选择聚乙烯醇多孔载体颗粒是利用了其内部孔隙率高、比表面积大的优势，同时聚乙烯醇多孔载体颗粒中含有大量羟基，与光合菌具有良好的亲和力，光合菌会较为牢固的附着在聚乙烯醇多孔载体颗粒上，有利于菌体附着和繁殖。本专利技术提供的生物除藻颗粒中的有效活菌数高，每克至少含有光合菌1.0×109个，常温常压下储存半年内有效活菌数不会低于制成时的含量，常温常压下储存三个月内有效活菌数将呈上升趋势，即本专利技术所述的生物除藻颗粒中光合菌至少在三个月内会进行增殖，有效期较长。本专利技术提供的生物除藻颗粒投入富营养水体后，与市售液体除藻制剂相比，相同剂量下起效时间缩短三分之一以上。施用本专利技术提供的生物除藻颗粒后持效时间可以达到10d以上，能够减少多次投加生物除藻剂的成本以及工作量，施用后富营养化水体的浊度、叶绿素a含量均有显著降低。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述生物除藻剂的制备方法，先将聚乙烯醇多孔载体与微生物培养基混合吸附，再将吸附后的吸附载体分离与含有光合菌的微生物培养基混合吸附，得到生物除藻剂。本专利技术采用微生物培养基和光合菌分步吸附的方式，使得吸附更为均匀，确保大量的光合菌充分地被吸附在载体上。具体实施方式本专利技术提供了一种生物除藻颗粒，包括依次吸附在聚乙烯醇多孔载体颗粒上的微生物培养基和光合菌，每克所述生物除藻颗粒中至少含有光合菌1.0×109个。在本专利技术中，所述聚乙烯醇多孔载体颗粒起到吸附作用，本专利技术利用聚乙烯醇多孔载体颗粒具有孔隙率高、比表面积大的特性，扩大光合菌能够负载的量，提高载体内部的菌体浓度。同时，聚乙烯醇多孔载体颗粒中含有大量的羟基，与光合菌具有良好的亲和性，从而较为牢固的吸附光合菌，达到缓释的作用。在本专利技术中，所述聚乙烯醇多孔载体颗粒优选的孔隙率不低于80％，更优选的在90％以上；所述聚乙烯醇多孔载体颗粒优选的粒径不大于3mm，更优选为1.5～2.5mm。聚乙烯醇多孔载体颗粒的直径较小，加之生物除藻颗粒中有效菌数高，使得本专利技术制备得到的生物除藻颗粒在水中的有效微生物溶出速度较快，起效时间短。聚乙烯醇多孔载体颗粒的内部为空间网状结构，内部空间立体连通，为光合菌在其中附壁生长提供了大量空间，从而增殖效率较微生物培养基中更快，光合菌能够在聚乙烯醇多孔载体颗粒中迅速增殖达到较高的菌体浓度。本专利技术为了进一步提高聚乙烯醇多孔载体颗粒上负载的有效活菌数，在吸附光合菌前先吸附微生物培养基成分，为光合菌在聚乙烯醇多孔载体颗粒内部提供营养物质。光合菌可以利用吸附在聚乙烯醇多孔载体颗粒上的微生物培养基进行增殖，从而内部增加有效活菌数。光合菌在聚乙烯醇多孔载体颗粒内存在附壁现象，其繁殖速度较微生物培养基中快，因而能够快速地在聚乙烯醇多孔载体颗粒内部积蓄大量的光合菌。最终使得本专利技术得到的生物除藻颗粒中光合菌含量在1.0×109个/g以上，活菌数高，在缓释的同时也能够达到较高的处理效果。在本专利技术中，所述微生物培养基优选的包括基础培养基，更优选的还包括矿物元素。在本专利技术中，所述基础培养基包括碳源、氯化铵、磷酸氢二钾、氯化镁和氯化钠，所述碳源选自葡萄糖或醋酸钠。其中，葡萄糖和醋酸钠起到提供碳源的作用，二者选择其一即可。本专利技术优选的，所述基础培养基中包括包括碳源0.2～0.6g/L、氯化铵0.1～0.5g/L、磷酸氢二钾1～6g/L、氯化镁0.1～0.5g/L和氯化钠1.5～4g/L；更优选的，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物除藻颗粒，包括依次吸附在聚乙烯醇多孔载体颗粒上的微生物培养基和光合菌，每克所述生物除藻颗粒中至少含有光合菌1.0×109个。

【技术特征摘要】
1.一种生物除藻颗粒，包括依次吸附在聚乙烯醇多孔载体颗粒上的微生物培养基和光合菌，每克所述生物除藻颗粒中至少含有光合菌1.0×109个。2.根据权利要求1所述的生物除藻颗粒，其特征在于，所用的聚乙烯醇多孔载体颗粒的孔隙率≥80％，粒径≤3mm。3.根据权利要求1所述的生物除藻颗粒，其特征在于，所述微生物培养基包括基础培养基，所述基础培养基包括碳源、氯化铵、磷酸氢二钾、氯化镁和氯化钠，所述碳源选自葡萄糖或醋酸钠。4.根据权利要求3所述的生物除藻颗粒，其特征在于，所述微生物培养基还包括矿物元素，所述矿物元素包括硫酸铁和/或硫酸锰。5.根据权利要求3或4所述的生物除藻颗粒，其特征在于，所述基础培养基包括碳源0.2～0.6g/L、氯化铵0.1～0.5g/L、磷酸氢二钾1～6g/L、氯化镁0.1～0.5g/L和氯化钠1.5～4g/L。6.根据权利要求4所述的生物除藻颗粒，其特征在于，所述矿物元素包括0.1～0....

【专利技术属性】
技术研发人员：周忠雄，仓一华，金玉贇，卢保中，祝娟芝，
申请(专利权)人：中国石化上海石油化工股份有限公司，上海成宙化工有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31