一种利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法技术

本发明专利技术属于微藻的技术领域，公开了一种利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法。所述方法为在光照的条件下，将琼脂包埋的微藻加入含有氮磷的废水中进行处理，处理完后收集微藻重复使用；所述琼脂包埋的微藻是指将微藻细胞与熔融的琼脂培养基混合均匀，凝固而成。本发明专利技术的方法对氮磷的去除率高：氨氮去除率可达到97％以上，磷酸盐去除率可达90％以上；琼脂包埋的微藻为常温下长时间保存的微藻时，常温保存四个月后，其氨氮和磷酸盐的去除率仍保持60％以上。另外，本发明专利技术将微藻固定，藻细胞密度高，提高了处理效率；包埋的藻吸收氮磷后易于收集，彻底脱除氮磷；包埋的微藻回收方便，可重复利用。

A method of treatment of nitrogen and Phosphorus Wastewater with microalgae embedded in agar

【技术实现步骤摘要】
一种利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法
本专利技术属于微藻
，具体涉及了一种利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法。
技术介绍
随着经济社会的不断发展，工农业生产的增长和人口的增长，使得大量富含N、P等营养物质的生活废水、工业废水以及农业废水排入水体，由N、P引起的水体污染日益加剧，水体富营养化问题日益突出，对水体生态造成重大影响。目前生物营养素脱除(BNR)已经被广泛用于废水的脱氮除磷，在不同的BNR方法中，A2O是最常用的方法，在不同类型的微生物共同作用下，通过控制溶氧量，利用硝化和反硝化作用去除氨氮和磷。这些BNR工艺工作条件复杂，成本昂贵以及会产生大量剩余的活性污泥造成二次污染。因此寻求一些高效率、低成本、环境友好型的废水处理技术具有重要的现实意义。微藻是一种光合利用率高的自养微生物，在生长过程中会大量吸收N、P等营养元素，同化为微藻生物质。因此将微藻培养与废水处理结合起来具有巨大的应用潜能，既获得了生物质的积累，又完成了废物的去除，从而实现废水培养微藻的资源化。但是直接使用微藻，微藻细胞易流失，也难以分离；氮磷的去除率不高。
技术实现思路
为了克服现有技术中处理氮磷废水的缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法。该方法是一种成本低、高效率、环境友好型的氮磷废水处理方法。该方法也适用于其它类型微藻，藻细胞用琼脂包埋，凝固后切割成小方块，投加到废水中进行废水处理。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法，包括如下步骤：在光照的条件下，将琼脂包埋的微藻加入含有氮磷的废水中进行处理，处理完后收集微藻重复使用。所述琼脂包埋的微藻是指将微藻细胞与熔融的琼脂培养基混合均匀，凝固而成。所述的微藻包括小球藻Chlorella，但本方法的应用不限于小球藻，也适用于其它类型微藻；更优选为Chlorellasacchrarophila。所述的微藻终浓度为0.5～50g/L，优选为0.5～5g/L；所述的琼脂培养基中的琼脂浓度为5～30g/L；优选为20g/L。琼脂培养基包含BG-11成分。所述的琼脂包埋的微藻优选为小方块状；所述的小方块优选为(0.5-1)cm×(0.5-1)cm×(0.5-1)cm方体小块，这样增大了藻块的表面积，有利于光照条件下藻细胞生长。所述的光照条件为800Lux～5000Lux，全光照或光暗时间比(8～14)∶(8～14)。所述琼脂包埋的微藻的加入量为25～125g/100mL废水(大概是20颗～100颗/100mL)。所述处理的时间为48～72h。所述废水中NH4+-N为10～55mg/L，PO43--P为5～15mg/L。所述收集微藻是指采用分样筛分离收集；具体是用分样筛分离藻块、过滤废水，收集藻块于分样筛中。所述琼脂包埋的微藻为于室温(常温)下保存的琼脂包埋的微藻，所述室温下保存的时间为0～6个月，优选为0～4个月。本专利技术的琼脂包埋的微藻在经过室温保存后对氮磷废水仍具有较好的去除效率。用于分析氨氮和磷的方法如下：氨氮测定方法：靛酚蓝法(取待测样品100ul-400ul样品，配置显色剂1∶水∶二水硝普酸钠∶苯酚为50∶1∶1，加入显色剂1到1.9mL，再加入显色剂2二氯异氰尿酸钠100ul，放置1h，测定OD630)；磷酸盐测定方法：钼酸铵显色法(取1mL的待测样品，加入1mL的磷钒钼酸铵溶液，室温显色10min，测定OD400)。本专利技术利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法即为琼脂包埋保存的微藻在处理氮磷废水中的应用。琼脂包埋保存的微藻经过常温保存(0～4个月保存)对氮磷废水仍具有较好的效果。微藻进行光合作用，利用废水中的营养物质同化为微藻生物质，将微藻培养与废水处理结合起来，既获得了生物质的积累，又完成了废物的去除，从而实现废水培养微藻的资源化利用。利用固定化技术解决了藻细胞和水难以分离和细胞流失严重等问题，便于收集加工成其他下游产品，提升经济效益。因此利用固定化藻处理废水具有广阔的应用前景。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：(1)本专利技术采用琼脂包埋的微藻处理氮磷废水，微藻被琼脂包埋后，固定化的藻细胞密度高，从而提高了处理效率；(2)包埋的微藻吸收氮磷后易于收集，彻底脱除氮磷；(3)本专利技术的方法中琼脂包埋的微藻回收方便，可重复利用；(4)应用过程中可与反应器结合，实现连续处理；(5)使用本专利技术的方法，氨氮去除率可达到97％以上，磷酸盐去除率可达90％以上；利用室温保存了四个月的微藻进行处理，氨氮的去除率可达61.5％、磷酸盐的去除率64.0％，氮磷的去除率高(即琼脂包埋的微藻为常温下长时间保存的琼脂包埋的微藻，其对氮磷仍具有较高的去除率)。本专利技术既实现了对废水中氮磷的去除，收集的藻细胞又可用于微藻生物质的加工。附图说明图1是包埋不同初始藻浓度的氨氮、磷酸盐吸附曲线图；图2是投加不同量藻块的氨氮、磷酸盐吸附曲线图；图3是不同光照条件下的氨氮、磷酸盐吸附曲线图；图4是重复利用藻块的氨氮、磷酸盐吸附曲线图；图5是微藻保存不同时间的氨氮、磷酸盐吸附柱状图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本专利技术的保护范围。本专利技术使用的琼脂包埋的微藻可以来自专利申请CN201910098690.1。实施例一：利用BG-11液体培养基培养ChlorellasacchrarophilaFACHB-4(购于武汉中国科学院野生生物种质库-淡水藻种库)，培养6天后藻液OD680为2.2左右，收集藻细胞，用100mL琼脂浓度为20g/L熔融的BG-11琼脂固体培养基包埋，使包埋物中藻细胞浓度为0.5g/L、1g/L、5g/L，凝固后切成小方块投加到氮磷废水(废水的性质为：NH4+-N为50±5mg/L，PO43-P为10±5mg/L，COD为27±5mg/L，NaHCO3为420±5mg/L，pH为7.2±0.5)中进行废水处理，投加量为40颗/100mL(50g/L)，光照强度为5000Lux，光暗比为12h∶12h(光暗周期比)，每隔12h取废水样测定样品中氨氮和磷酸盐的浓度。结果如图1所示，图1是包埋不同初始藻浓度的氨氮、磷酸盐吸附曲线图。从图1可知，处理72h后，包埋藻浓度为0.5g/L、1g/L、5g/L的氨氮去除率分别是：89.5％、97.2％、73.4％；磷酸盐去除率分别是88.8％、91.5％、95.3％。实施例二：利用BG-11液体培养基培养ChlorellasacchrarophilaFACHB-4(购于武汉中国科学院野生生物种质库-淡水藻种库)，培养6天后藻液OD680为2.2左右，收集藻细胞，用100mL琼脂浓度为20g/L熔融的BG-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法，其特征在于：包括如下步骤：/n在光照的条件下，将琼脂包埋的微藻加入含有氮磷的废水中进行处理，处理完后收集微藻重复使用；/n所述琼脂包埋的微藻是指将微藻细胞与熔融的琼脂培养基混合均匀，凝固而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法，其特征在于：包括如下步骤：
在光照的条件下，将琼脂包埋的微藻加入含有氮磷的废水中进行处理，处理完后收集微藻重复使用；
所述琼脂包埋的微藻是指将微藻细胞与熔融的琼脂培养基混合均匀，凝固而成。


2.根据权利要求1所述利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法，其特征在于：所述微藻包括但不限于小球藻Chlorella。


3.根据权利要求1所述利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法，其特征在于：所述光照的条件为：800Lux～5000Lux，全光照或光暗比(8～14)：(8～14)。


4.根据权利要求1所述利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水的方法，其特征在于：所述琼脂包埋的微藻中微藻浓度为0.5～50g/L；
所述琼脂包埋的微藻的加入量为25～125g/100mL。


5.根据权利要求1所述利用琼脂包埋保存的微藻处理氮磷废水...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗剑飞，林炜铁，胡骏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44