处理含盐废水的方法技术

本发明专利技术涉及一种能够处理含盐废水的半连续培养方法，其通过在含盐废水中培养嗜盐微生物实现对其中无机营养物如氮盐和/或磷盐的回收。所述方法不仅能够规模化处理含盐废水，使其符合排放标准，经处理的含盐废水还能够用于生产餐桌食用盐，使得本发明专利技术的半连续培养方法极具成本效益和经济效益。极具成本效益和经济效益。极具成本效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
处理含盐废水的方法


[0001]本专利技术涉及废水处理领域。具体地，本专利技术涉及一种用于处理含盐废水的方法，其通过在含盐废水中半连续培养嗜盐微生物实现对其中无机营养物如氮盐和/或磷盐的规模化回收。

技术介绍

[0002]在化工业、农业、纺织业和皮革业等多种产业的生产过程中都会产生含盐废水(Lefebvre and Moletta,2006)，含盐废水中含有多种有机污染物。以海带生产过程中的加工用水为例，海带的保存需要使用大量的盐(以氯化钠为主)来延长海带的保质期，因此在海带的漂洗环节，产生了大量的高盐度加工用水。同时，由于海带在漂洗的过程中经历了高温处理，这导致高盐度加工用水中同时也含有大量的有机物(褐藻酸钠为主)和无机营养盐。含有大量有机污染物及无机营养盐的高盐度加工用水如果得不到有效的处理，会对水域生态环境产生极大的危害，例如水体的富营养化等。因此，在排放这种高盐度的含盐废水之前需要有效的去除或回收其中的有机污染物和盐分。根据Woolard and Irvine(1995)的介绍，含盐废水中的盐度可能超过15％(例如，海带的加工用水中氯化钠几乎饱和)，同时定义了高盐度废水或卤水的标准是盐度超过3.5％且含有有机物质的废水。
[0003]含盐废水的处理通常需要多步骤联合应用，才能最终得到满意的废水处理效果。物理化学方法的主要缺点是高频率的设备维护所造成的高昂的运行成本，因此，微生物手段作为物理化学手段的补充方式或替代方式，受到了科研和企业界越来越多的关注。因此，本领域仍需要一种能够规模化且高效处理含盐废水的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种能够处理含盐废水的半连续培养方法，其通过在含盐废水中培养嗜盐微生物实现对其中无机营养物如氮盐和/或磷盐的回收。所述方法不仅能够规模化处理含盐废水，使其符合排放标准，还能够利用含盐废水中的盐生产餐桌食用盐，实现处理含盐废水的规模效益和经济效益。
[0005]本专利技术人通过将从山东海之宝海洋科技有限公司(简称“海之宝公司”)取样的海带生产加工用水中培育并分离纯化得到的杜氏盐藻(Dunaliella sp.)藻株以及包括该藻株及其共生细菌的微生物组合用于半连续培养方法，实现了高盐度含盐废水的规模化处理。由此，完成了本专利技术。
[0006]因此，在第一方面，提供了一种处理含盐废水的方法，包括：在所述含盐废水中半连续培养嗜盐微生物；其中，所述嗜盐微生物是杜氏盐藻(Dunaliella sp.)或包括所述杜氏盐藻的微生物群落；并且其中，所述杜氏盐藻是于2020年10月14日保藏于广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼的广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC No：61230的藻株。
[0007]在第二方面，本专利技术提供了一种生产食用盐的方法，所述方法包括：
[0008](a)实施第一方面所述的方法，以获得经处理的含盐废水；
[0009](b)使所述经处理的含盐废水蒸发以获得食用盐。
[0010]综上，本专利技术通过在半连续培养方法中使用能够适应高盐度环境的杜氏盐藻或包括该杜氏盐藻及其共生细菌的微生物群落，提供了一种能够处理含盐废水的规模化方法。本专利技术的专利技术人通过优化半连续培养方法，实现了含盐废水中无机营养素的最大化的回收效率和光合色素的积累，为含盐废水的处理提供了一种更加环保的、有成本效益的、可持续的新途径，并为后续规模化应用提供了可行性。
附图说明
[0011]得益于以下具体实施方式以及参考附图，本专利技术的技术方案和益处对本领域技术人员会变得显而易见。
[0012]图1示出了根据本专利技术的一个实施方案从海之宝公司的高盐度加工用水中杜氏盐藻及共生细菌的分离和纯化。
[0013]图2示出了根据本专利技术的一个实施方案从海之宝公司的高盐度加工用水中分离出的(A)和(B)杜氏盐藻和(C)和(D)共生细菌的显微镜图片(60倍物镜)。
[0014]图3示出了根据本专利技术的一个实施方案的(A)杜氏盐藻的ITS PCR扩增产物电泳图；以及(B)共生细菌的16S rDNA PCR扩增产物电泳图。
[0015]图4示出了根据本专利技术的一个实施方案，在不同盐度的通用培养基中批次培养杜氏盐藻，其中：(A)第一次批次培养；(B)第二次批次培养；(C)比生长速率。每个处理设置3个生物学重复。
[0016]图5示出了根据本专利技术的一个实施方案，杜氏盐藻在合成加工用水中的批次培养，其中：(A)生长曲线；(B)氮盐(NH
4+
)和(C)磷盐(PO
43+
)的剩余浓度。NH
4+
和PO
43+
的检测极限分别是0.4mg/L和0.1mg/L。每个处理设置3个生物学重复。
[0017]图6示出了根据本专利技术的一个实施方案，在袋状生物反应器中通过杜氏盐藻的批次培养处理合成加工用水，其中：(A)实验装置图片；(B)生长曲线；(C)生物量积累情况。Alginate+/
‑
分别代表加工用水中含有/不含有褐藻酸盐。所有测量重复三次。
[0018]图7示出了根据本专利技术的一个实施方案，在批次培养过程中杜氏盐藻的光合色素浓度的变化。Alginate+/
‑
分别代表了加工用水中含有/不含有褐藻酸钠。Chl a/b和carotenoids分别代表了叶绿素a/b和总类胡萝卜素。所有测量重复三次。
[0019]图8示出了根据本专利技术的一个实施方案，杜氏盐藻在袋状反应器中的半连续培养，其中：(A)半连续培养过程中藻液的颜色变化；(B)生长曲线，在更换加工用水前后分别测量OD
725
；(C)生物量积累，在更换加工用水前测量生物量浓度(干重)。所有测量重复三次。
[0020]图9示出了根据本专利技术的一个实施方案，半连续培养过程中合成加工用水中剩余营养盐浓度。每天在更换加工用水之前取样测量氨氮和活性磷酸(以磷元素计)浓度。氨氮和活性磷酸(以磷元素计)的测量极限分别是0.4mg/L和0.1mg/L。所有测量重复三次。
[0021]图10示出了根据本专利技术的一个实施方案，半连续培养过程中光合色素的浓度变化。Chl a/b分别代表叶绿素a和b；Carotenoids代表生物量中的总类胡萝素。所有测量重复三次。
具体实施方式
[0022]下面对本专利技术进行详细的描述。需理解，以下描述仅以示例方式来对本专利技术进行说明，无意于对本专利技术的范围进行限制，本专利技术的保护范围以随附权利要求为准。并且，本领域技术人员理解，在不背离本专利技术的精神和主旨的情况下，可以对本专利技术技术方案进行修改。
[0023]如上所述，本专利技术人通过在含盐废水中半连续培养杜氏盐藻藻株以及包括该藻株及其共生细菌的微生物群落，由此提供了一种高效处理含盐废水的规模化方法。
[0024]在第一方面，提供了一种处理含盐废水的方法，包括：在所述含盐废水中半连续培养嗜盐微生物；其中，所述嗜盐微生物是杜氏盐藻如Dunaliella salina本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理含盐废水的方法，包括：在所述含盐废水中半连续培养嗜盐微生物；其中，所述嗜盐微生物是杜氏盐藻(Dunaliella sp.)或包括所述杜氏盐藻的微生物群落；并且其中，所述杜氏盐藻是于2020年10月14日保藏于广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼的广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC No：61230的藻株。2.根据权利要求中1所述的方法，其中，所述方法还包括：每天从培养体系中取出40％至60％、例如45％至55％、优选50％体积的经处理的含盐废水，并向其中补充相同体积的待处理的含盐废水。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述含盐废水包括食品工业、化工业、农业、纺织业、皮革业的加工用水，例如海带加工用水；优选地，所述含盐废水最初具有或者被调节至具有5％至15％、更优选为10％至13％、最优选10％的盐度。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：在所述半连续培养之前回收所述含盐废水中的有机物例如褐藻酸钠的步骤，所述回收例如通过钙离子沉淀法进行。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，其中，所述无机营养盐包括：
‑
以氮元素计浓度为12至36mg/L、优选为20至25mg/L的氮盐，例如氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮，优选为氨氮NH
4+
；和/或
‑
以磷元素计浓度为1至4.5mg/L，优选为1.5至2.5mg/L的磷盐，例如磷酸盐和/或亚磷酸盐，优选为磷酸盐PO
43+
。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓勇，王松，L，
申请(专利权)人：山东海之宝海洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：