一种用于废水处理的藻基生态抑菌方法技术

发明专利技术提供了一种用于废水处理的藻基生态抑菌方法，包括如下步骤：(1)配制培养液：以废水为培养液；(2)分装培养液：将培养液分装到每个栽培容器中；(3)作物定植：在栽培容器中种植作物；(4)接种绿藻：将绿藻以0.125g/L的浓度接种到培养液中；(5)在光照180μmol m

An Algae-based Ecological Bacteriostatic Method for Wastewater Treatment

The invention provides an algae-based ecological bacteriostasis method for wastewater treatment, which includes the following steps: (1) preparation of culture medium: using wastewater as culture medium; (2) partitioning culture medium: dividing culture medium into each cultivation container; (3) crop planting: planting crops in cultivation container; (4) inoculation of green algae: inoculating green algae into culture medium at a concentration of 0.125 g/L; (5) 180 micromol of light

【技术实现步骤摘要】
一种用于废水处理的藻基生态抑菌方法
本专利技术属于废水处理领域，特别涉及一种用于废水处理的藻基生态抑菌方法。
技术介绍
养猪场废水中含有高浓度营养物质(如NH4-N、P)。目前的废水处理技术主要有：物理/化学处理工艺(成本高)；微生物处理工艺(需大量的能量输入，且不适用于处理含高浓度营养物质的废水)；这些技术都会产生大量的沉淀物(如污泥)，引起难以处理的二次污染。相关研究表明，一些植物和微藻在不产生沉淀物的条件下能有效去除废水中的N、P，但由于其生长缓慢，无法满足高效快速地处理废水的需求。养猪废水处理中所面临的另一个难题是病原菌的去除。研究表明，养猪废水即使经过处理后(例如：厌氧硝化)，还存在着Salmonella(沙门氏菌)、Escherichiacoli(大肠杆菌)、Porcinecircovirustype2(猪圆环病毒-2型)及许多其他的微生物，污染地下水、土壤、食物并对人和动物造成威胁。目前用于去除水体中病原体的方法主要有：(1)化学消毒法：但细菌会对不同的杀菌剂产生抗药性，而且杀菌剂的大量使用会造成饮用水氯化，增加人类患膀胱癌的概率；(2)紫外线(UV)灭菌法：由于养猪废水中的高浓度有机物质及大量悬浮物会削弱UV在水中的穿透力，导致灭菌效果不明显；(3)臭氧法：成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可同时去除养猪废水中的高浓度营养物质并灭活病原菌的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于废水处理的藻基生态抑菌方法，包括如下步骤：(1)配制培养液：以废水为培养液；(2)分装培养液：将培养液分装到每个栽培容器中；(3)作物定植：在栽培容器中种植作物；(4)接种绿藻：将绿藻以0.125g/L的浓度接种到培养液中；(5)在光照180μmolm-2s-1，平均温度为28.3℃，相对湿度36.7–85.2％的条件下进行培养。进一步的，所述培养液为废水原液或按设定的比例稀释后用作工作液。进一步的，所述作物通过海绵条固定在栽培容器瓶口。进一步的，所述栽培容器的容积为23L。进一步的，所述栽培容器为可透光的容器。进一步的，接种的绿藻为从废水中取得的绿藻-胶网藻Dictyosphaeriumsp。本专利技术基于藻和作物的物种互恵作用，将藻和作物在同一体系中进行培养，体系中的营养物质及作物根系呼吸释放的二氧化碳促进藻的生长和光合作用，而藻的光合作用释放的氧气促进作物根系发育和对体系中营养物质和水分的吸收，大大提高了体系中营养物质的去除效率；并且微藻在其生长周期中所释放的活性氧(ROS)可有效杀灭体系中的病原体。本专利技术具有以下有益效果：(1)提高了作物和藻的产量，缩短了废水处理时间；(2)在收获作物和绿藻的同时，有效去除废水中高浓度的营养物质及病原体，产出高，经济效益高；(3)只需要光照和有机物，避免化学物质及额外能源的使用及副作用的产生，减少对环境的污染。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术的方法、步骤或条件所做的修改或替换，均属于本专利技术范围，若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟悉的常规手段。实施例：本实施例用绿藻-香根草共培养系统处理养猪废水。(1)在三组栽培容器(每组为3个，培养容器容量为23L)中配制培养液：以水为溶质，将废水按1:3比例稀释；三组分别为AC组(藻+培养液)、PC组(作物+培养液)、PACC组(作物+藻+培养液)。(2)作物定植：用海绵条将香根草固定在PC、PACC两组的6个栽培容器瓶口，每个容器种植一株；(3)接种绿藻，从废水中筛选的绿藻，将绿藻以0.125g/L的浓度接种到AC、PACC两组的6个栽培容器中，PC组不加绿藻；(4)将三组栽培容器均置于光照180μmolm-2s-1，平均温度为28.3℃，相对湿度36.7–85.2％的条件下进行培养，每隔一段时间测定绿藻生物量、香根草长势、培养液中NH4-N、P的浓度及微生物种类。初始废水中NH4-N的浓度为102.2mg/L，通过15天的培养，经检测PC组中的NH4-N的浓度为87.5mg/L，AC组中的NH4-N的浓度为27.1mg/L，PACC组中的NH4-N的浓度为3.5mg/L。待NH4-N、P的含量分别降至5mg/L、2mg/L时结束培养，PACC组的香根草长势明显好于PC组。经检测，在培养期内，PACC组3株香根草的平均生长速率为12.8±1.2gFW/d，PC组的生产速率平均值为1.5±1.0gFW/d；培养结束后，PACC组香根草根系的平均干重为57.4±14.5g/株，而PC组为33.2±7.6g/株；PACC组的绿藻生物量高于AC组，藻的平均相对生长速率分别为0.168±0.009和0.151±0.007。当培养液中NH4-N浓度小于5mg/L时，PACC/AC/PC组所用平均时间分别为13.3/34.2/65.5d；P浓度小于2mg/L时，PACC/AC/PC组所用平均时间分别为11.6/25.5/82.7d。通过对PACC组培养液中微生物的检测表明，当培养时间为15d时，所有病原菌基本都被去除，除少数几种细菌外其他微生物的相对丰度也显著下降(见表1)。表1用香根草和胶网藻处里养猪废水期间细菌相对丰度(OTUs)随时间的变化。数据为平均值±SD(n＝3).由实施例可知，本专利技术基于藻和作物的物种互恵作用，将藻和作物在同一体系中进行培养，两者相互促进，作物根系呼吸释放的二氧化碳促进藻的生长和光合作用，而藻的光合作用释放的氧气促进作物根系发育、养分和水分的吸收及作物的生长，因此作物和藻在废水培养液中都能够快速生长，而作物和藻在生长过程中都吸收大量营养元素，加快了废水中NH4-N、P的去除；另外，微藻在其生长周期中所释放的自由基(ROS)能有效灭活废水中的病原菌，降低了废水处理的成本，并提高了处理效率。只需提供光照及有机物，无需添加其他化学物质及额外能量输入，即可对废水进行有效处理，并能同时培养作物和微藻，具有系统组成简单、运行和管理简便和产出特别高的优点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于废水处理的藻基生态抑菌方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)配制培养液：以废水为培养液；(2)分装培养液：将培养液分装到每个栽培容器中；(3)作物定植：在栽培容器中种植作物；(4)接种绿藻：将绿藻以0.125g/L的浓度接种到培养液中。(5)在光照180μmol m‑2s‑1，平均温度为28.3℃，相对湿度36.7–85.2％的条件下进行培养。

【技术特征摘要】
1.一种用于废水处理的藻基生态抑菌方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)配制培养液：以废水为培养液；(2)分装培养液：将培养液分装到每个栽培容器中；(3)作物定植：在栽培容器中种植作物；(4)接种绿藻：将绿藻以0.125g/L的浓度接种到培养液中。(5)在光照180μmolm-2s-1，平均温度为28.3℃，相对湿度36.7–85.2％的条件下进行培养。2.如权利要求1所述的一种用于废水处理的藻基生态抑菌方法，其特征在于，所述培养液为废水原液或按设定的比例稀...

【专利技术属性】
技术研发人员：周启发，徐礼根，成琪璐，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33