利用颗粒化培养的钝顶螺旋藻处理海水养殖废水方法技术

利用颗粒化培养的钝顶螺旋藻处理海水养殖废水方法，本发明专利技术的目的是为了解决高盐度的海水养殖废水处理难，以及耐盐微藻难以资源回收的问题。处理海水养殖废水方法：一、将钝顶螺旋藻接种到灭菌的Zarrouk培养基中进行培养；二、钝顶螺旋藻驯化共设置四个阶段，四个阶段中培养基的盐度逐渐升高，得到耐盐驯化后的钝顶螺旋藻；三、将耐盐驯化后的钝顶螺旋藻接种到序批式反应器中，序批式反应器的进水为海水养殖废水，在曝气强度为气升速度大于1.95cm/s的条件下运行。本发明专利技术选择钝顶螺旋藻作为去除海水养殖废水中污染物的生物体，耐盐适应性强，有良好的生物脱氮除磷效果。同时，形成的钝顶螺旋藻微藻颗粒能实现良好的生物质收集。顶螺旋藻微藻颗粒能实现良好的生物质收集。顶螺旋藻微藻颗粒能实现良好的生物质收集。

【技术实现步骤摘要】
利用颗粒化培养的钝顶螺旋藻处理海水养殖废水方法


[0001]本专利技术涉及海水养殖废水的处理方法及微藻资源回收方法。

技术介绍

[0002]加强沿海地区海水养殖生态环境监管，对海水养殖废水进行集中处理及资源化利用是深入打好污染防治攻坚战，推动海水养殖业绿色发展的重要举措。近年来，海水养殖业迅猛发展，海水养殖废水排放量与日俱增。在高密度、集约化的海水养殖系统中，大排量的海水养殖废水中残饵、粪便能对水体和底泥造成严重污染，部分可转化为有机物、氨氮、硝酸盐氮等营养元素释放到水体中，使养殖水体富营养化，污染周边海域。
[0003]海水养殖废水具有水量大、污染物含量低，可生化性好等特点，同时，海水盐度效应也会加大海水养殖废水处理难度。常规生物处理技术如活性污泥法、好氧颗粒污泥法等，容易受到高盐度废水抑制处理效果不佳，且运行产生巨大能耗。耐盐微藻能有效抵挡海水养殖废水的盐度效应，且兼具生物修复与资源回收的能力，将耐盐微藻应用到海水养殖废水处理中，既能不受海水高盐度特点影响，还能达到净化水质效果。但微藻沉降性差、不宜回收，以及高昂生物质收获技术大大限制了微藻处理技术的发展。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决高盐度的海水养殖废水处理难，以及耐盐微藻难以资源回收的问题，而提供一种耐盐钝顶螺旋藻颗粒处理海水养殖废水的方法。
[0005]本专利技术利用颗粒化培养的钝顶螺旋藻处理海水养殖废水方法按照以下步骤实现：
[0006]一、钝顶螺旋藻的培养：将钝顶螺旋藻接种到灭菌的Zarrouk培养基中，混合均匀置于锥形瓶中，在恒温培养箱中进行培养，每天摇晃锥形瓶多次，控制恒温培养箱参数为：温度25
±
1℃；光照强度80μmol
·
m
‑2·
s
‑1；光暗比为12h:12h，得到培养后的钝顶螺旋藻；
[0007]二、钝顶螺旋藻驯化：钝顶螺旋藻驯化共设置四个阶段，第一阶段，将培养后的钝顶螺旋藻接种到体系中盐度(NaCl)为15
‰
～16
‰
(质量含量)的Zarrouk培养基中，自接种之日起到驯化结束共6～10天；第二阶段，取第一阶段后期钝顶螺旋藻接种到体系中盐度为20
‰
～22
‰
的Zarrouk培养基中，自接种之日起到驯化结束共6～10天；第三阶段，取第二阶段后期钝顶螺旋藻接种到体系中盐度为30
‰
～32
‰
的Zarrouk培养基中，自接种之日起到驯化结束共6～10天；第四阶段，取第三阶段后期钝顶螺旋藻接种到体系中盐度为45
‰
～48
‰
的Zarrouk培养基中，自接种之日起到驯化结束共6～10天，得到耐盐驯化后的钝顶螺旋藻；
[0008]三、将耐盐驯化后的钝顶螺旋藻接种到序批式反应器中，序批式反应器的进水为海水养殖废水，控制水力停留时间为10～14h，接种钝顶螺旋藻的浓度为1.5～2.5g/L，控制处理温度为25
±
1℃，光照强度为80μmol
·
m
‑2·
s
‑1，曝气强度为气升速度大于1.95cm/s的条件下运行，完成微藻颗粒化培养的同时达到海水养殖废水达标处理。
[0009]本专利技术选择钝顶螺旋藻作为去除海水养殖废水中污染物的生物体，耐盐适应性
强，宜于培养，有良好的生物脱氮除磷效果，出水符合海水养殖尾水排放二级标准。同时，形成的钝顶螺旋藻微藻颗粒能实现良好的生物质收集。
[0010]本专利技术序批式反应器中的曝气强度是影响生物造粒关键因素，曝气强度能影响颗粒强度、大小、稳定性等方面。曝气提供相应的水力剪切力，随着曝气强度的增加，水力剪切力增强，细胞间疏水性也随之增强，更有利于生物体凝聚。同时曝气能刺激生物分泌更多的胞外聚合物，如多糖和蛋白，从而加快生物的凝聚过程。曝气有利于生物造粒，因此，本专利技术控制曝气强度对于钝顶螺旋藻造粒有着较大影响。
[0011]本专利技术以钝顶螺旋藻颗粒为主要载体，基于微藻与细菌互利共生发展而来的微藻颗粒拥有高效脱氮除磷能力，并且可以通过光合作用产氧节约机械曝气，降低治污成本和治污能源，而且实现了碳减排进程。此外，微藻颗粒所具备的高沉降性特点有利于生物质的回收，收集到的钝顶螺旋藻颗粒可作为生物质能源进行利用，比如制作生物柴油，具有一定的经济效益。
附图说明
[0012]图1是实施例1中所述的序批示反应器结构示意图；
[0013]图2是实施例1
‑
4的处理过程中，海水养殖废水中TN随处理时间的变化情况图，其中
■
代表实施例1的TN浓度，
●
代表实施例2的TN浓度，
▲
代表实施例3的TN浓度，
◆
代表实施例4的TN浓度，
□
代表实施例1的TN去除率，
○
代表实施例2的TN去除率，
△
代表实施例3的TN去除率，
◇
代表实施例4的TN去除率；
[0014]图3是实施例1
‑
4的处理过程中，海水养殖废水中氨氮随处理时间的变化情况图，其中
■
代表实施例1的氨氮，
●
代表实施例2的氨氮，
▲
代表实施例3的氨氮，
◆
代表实施例4的氨氮；
[0015]图4是实施例1
‑
4的处理过程中，海水养殖废水中硝酸盐氮随时间变化情况图，其中
■
代表实施例1的硝酸盐氮，
●
代表实施例2的硝酸盐氮，
▲
代表实施例3的硝酸盐氮，
◆
代表实施例4的硝酸盐氮；
[0016]图5是实施例1
‑
4的处理过程中，海水养殖废水中亚硝酸盐氮变化情况图，其中
■
代表实施例1的亚硝酸盐氮，
●
代表实施例2的亚硝酸盐氮，
▲
代表实施例3的亚硝酸盐氮，
◆
代表实施例4的亚硝酸盐氮；
[0017]图6是实施例1
‑
4的处理过程中，海水养殖废水中TP随处理时间的变化情况图，其中
■
代表实施例1的TP浓度，
●
代表实施例2的TP浓度，
▲
代表实施例3的TP浓度，
◆
代表实施例4的TP浓度，
□
代表实施例1的TP去除率，
○
代表实施例2的TP去除率，
△
代表实施例3的TP去除率，
◇
代表实施例4的TP去除率；
[0018]图7是实施例1
‑
4的处理过程中，生物质中磷分布图，其中OP指有机磷，IP指无机磷，
○
代表EPS中IP/TP比率，
□
代表残渣中IP/TP比率，<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用颗粒化培养的钝顶螺旋藻处理海水养殖废水方法，其特征在于该利用颗粒化培养的钝顶螺旋藻处理海水养殖废水方法按照以下步骤实现：一、钝顶螺旋藻的培养：将钝顶螺旋藻接种到灭菌的Zarrouk培养基中，混合均匀置于锥形瓶中，在恒温培养箱中进行培养，每天摇晃锥形瓶多次，控制恒温培养箱参数为：温度25
±
1℃；光照强度80μmol
·
m
‑2·
s
‑1；光暗比为12h:12h，得到培养后的钝顶螺旋藻；二、钝顶螺旋藻驯化：钝顶螺旋藻驯化共设置四个阶段，第一阶段，将培养后的钝顶螺旋藻接种到体系中盐度为15
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～16
‰
的Zarrouk培养基中，自接种之日起到驯化结束共6～10天；第二阶段，取第一阶段后期钝顶螺旋藻接种到体系中盐度为20
‰
～22
‰
的Zarrouk培养基中，自接种之日起到驯化结束共6～10天；第三阶段，取第二阶段后期钝顶螺旋藻接种到体系中盐度为30
‰
～32
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的Zarrouk培养基中，自接种之日起到驯化结束共6～10天；第四阶段，取第三阶段后期钝顶螺旋藻接种到体系中盐度为45
‰
～48
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的Zarrouk培养基中，自接种之日起到驯化结束共6～10天，得到耐盐驯化后的钝顶螺旋藻；三、将耐盐驯化后的钝顶螺旋藻接种到序批式反应器中，序批式反应器的进水为海水养殖废水，控制水力停留时间为10～14h，接种钝顶螺旋藻的浓度为1.5～2.5g/L，控制处理温度为25
±
1℃，光照强度为80μmol
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‑1，曝气强度为气升速度大于1.95cm/s的条件下运行，完成微藻颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵子文，姜钱蓉，杨晓静，刘丽红，劳诗韵，刘钢，李思阳，骆其金，谌建宇，
申请(专利权)人：生态环境部华南环境科学研究所生态环境部生态环境应急研究所，
类型：发明
国别省市：