專利名稱：一種利用微藻處理富營養(yǎng)化水體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種利用微藻吸收水體中氮磷等元素，從而改良富營養(yǎng)化水體的方法。
背景技術(shù)：
目前，日益嚴(yán)重的水資源短缺和水環(huán)境污染困擾著我國經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展，而且 也已成為制約社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的主要因素。我國的水量總體上不是很多，并且存在著 嚴(yán)重的分布不均。我國人均占有水資源為2700m3，僅相當(dāng)于世界平均值的1/4。由于80%以 上的富營養(yǎng)化水體未經(jīng)處理就直接排入水環(huán)境，已造成90%以上的城市水域嚴(yán)重污染，近 50%的重點城鎮(zhèn)水源不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，就連城市地下水都有50%受到嚴(yán)重污染。造成水 體污染的污染源有工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)藥以及各種固、液體廢棄物，其中工業(yè)污水是影 響水體的主要污染源。我國的工業(yè)污水主要來自化工、制藥、石化、造紙、食品、制革、紡織、 印刷、采礦和石油鉆探等行業(yè)。這些污染物在自然界環(huán)境中很難被降解，甚至有些有機(jī)物， 如多氯聯(lián)苯等，直接危害著我們?nèi)祟惖纳妗＝陙砻磕晁廴驹斐芍苯拥慕?jīng)濟(jì)損失超過 500億元，間接的經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過1000億元。我國的江河湖庫水體污染主要包括氮、磷等污染和有機(jī)物污染兩方面。同時，污水 處理廠處理污水的方式也多采用厭氧或有氧微生物降解的方法去除有機(jī)物，因此處理后的 污水多含有較大量的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)。氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體，易造成河流湖泊水體的 富營養(yǎng)化，不僅對水體水質(zhì)有嚴(yán)重影響，而且影響到周邊水環(huán)境和人文景觀。目前，對于河流、湖泊等富營養(yǎng)化水體的處理，國際上采用的技術(shù)主要有三類一 是物理方法，即通過工程措施，進(jìn)行機(jī)械除藻、疏挖底泥、引水稀釋等，但往往治標(biāo)不治本， 只能作為對付突發(fā)性水體污染的應(yīng)急措施。二是化學(xué)方法，如加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀、加入 石灰脫氮等，但花費大，并易造成二次污染。三是生物-生態(tài)方法，如放養(yǎng)控藻型生物、構(gòu)建 人工濕地和水生植被等。目前，我國的污水處理廠對于污水的除磷脫氮工藝，多采用聚磷 菌在厭氧和好氧的循環(huán)中除磷，硝化菌和反硝化菌脫氮的方法?，F(xiàn)行系統(tǒng)工藝上均包含空 間、時間上厭氧、好氧等狀態(tài)的交替，同時對各種微生物生長條件的控制與交替，工藝極其 復(fù)雜。近年來，利用微藻處理含有氮磷營養(yǎng)的二級、三級污水，以及富營養(yǎng)化水體，越來越引 起人們重視，并得到了廣泛的研究。藻類的吸收、富集和降解作用可以有效去除污水中的氮磷營養(yǎng)物質(zhì)和重金屬等。 藻類凈化污水的機(jī)理就是利用水體氮磷營養(yǎng)和細(xì)菌分解有機(jī)物產(chǎn)生的最終產(chǎn)物進(jìn)行光合 作用，并重新供給水中O2以維持需氧環(huán)境使得細(xì)菌的分解作用成為可能。另外，某些藻類 可能是混合營養(yǎng)型的，它們可直接從水中吸取有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)，起到凈化作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有處理技術(shù)投資大、成本高、工藝復(fù)雜、容易產(chǎn)生二次污染等問題，本 發(fā)明提供了一種利用微藻去除富營養(yǎng)化水體中氮磷等污染物的方法。首先選取可以高效吸收氮、磷的微藻，通過調(diào)整培養(yǎng)基配方，對其進(jìn)行降低氮磷含量馴化以及適應(yīng)待處理水體等 馴化，經(jīng)過逐級放大培養(yǎng)后，將藻種引入富營養(yǎng)化水體中，微藻利用水體中氮磷營養(yǎng)以及細(xì) 菌分解有機(jī)物所產(chǎn)生的無機(jī)營養(yǎng)進(jìn)行光合作用，重新為細(xì)菌分解有機(jī)物提供O2以維持水體 有氧環(huán)境，經(jīng)過一段時間的養(yǎng)殖以后，水體中氮磷等污染物被微藻大量吸收，將水源引入下 一處理池進(jìn)行微藻沉降過濾，最終達(dá)到改良水質(zhì)的目的。本發(fā)明所述的利用微藻對富營養(yǎng)化水體進(jìn)行生物改良，降低水體氮磷含量的方 法，是通過以下步驟實現(xiàn)的步驟1、篩選藻種并針對所選藻種配制培養(yǎng)基(1)篩選藻種首先選擇吸收氮、磷能力較強(qiáng)的微藻作為處理富營養(yǎng)化水體的基 本藻屬，本發(fā)明優(yōu)選小球藻-X31、柵藻-X206 r或微擬球藻-X56作為藻種。小球藻是一類 普生性單細(xì)胞綠藻，屬綠藻門、綠藻綱、小球藻屬，通常呈圓球形，胞體直徑5-10 μ m，胞內(nèi)的 原生質(zhì)體中具有1枚透明的細(xì)胞核。色素體綠色，呈深杯狀，位于胞壁內(nèi)的細(xì)胞底部，往往 不見造粉核。藻細(xì)胞中，主要色素為葉綠素a、b，葉黃素以及β-胡蘿卜素。藻細(xì)胞中含有 豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、核苷酸、多糖、維生素等；柵藻又稱柵列藻，綠藻門綠球藻目柵藻科 的一屬，通常由4 8個細(xì)胞，有時由16 32個細(xì)胞組成的定型群體，極少為單細(xì)胞。細(xì) 胞常為橢圓形或紡錘形，以長軸排成1 2列或多列。細(xì)胞壁薄、光滑，或有顆粒、細(xì)齒、隆 起線和刺等特殊構(gòu)造。每個細(xì)胞內(nèi)有1個周生色素體和1個蛋白核。光合作用色素主要為 葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和類胡蘿卜素，因此生活的柵藻呈草綠色，以似親孢子繁殖；微 擬球藻屬綠藻門大眼藻綱，細(xì)胞球形，細(xì)胞大小2 5μπι，色素體一個，淡綠色，側(cè)生。眼點 淡橘紅色，在生長良好的情況下，色素體很深，沒有蛋白核，淀粉粒1-3個，細(xì)胞壁極薄，細(xì) 胞顆粒小等特點，微擬球藻適應(yīng)性較強(qiáng)，淡水、海水均可較快生長，以上這些品種均為本專 業(yè)技術(shù)人員熟悉的。本發(fā)明的藻種采集于華北京津冀地區(qū)，經(jīng)自行分離純化后，選取生長良 好，遺傳性狀穩(wěn)定，生長周期短，積累的生物量高，培養(yǎng)條件寬泛，且具有固氮特性的微藻為
優(yōu)選藻種；
(2)針對所選藻種配制培養(yǎng)基
a)養(yǎng)殖小球藻-X31的FN21培養(yǎng)基(基礎(chǔ)培養(yǎng)基)配方為
碳·脧氫鈉6. 8-26. 8g/L氯化鈉0. 01-0. 2g/L
硫·脧鎂0. 05-0. 3g/L硫酸鉀0. 5-2. Og/L
磷·脧氫二鉀0. 1-2. Og/L氯化鈣0. 01-0. 09g/L
硝·脧鈉0. 5-4. 5g/L赤霉素0. 05-0. 4mg/L
微量元素0.5-2ml/L
其中微量元素配制方法為
硼·脧l_5mg氯化鐵150-800mg
硫·脧鋅0. 04-0. 3mg鉬酸鈉5-40mg
硫·脧錳0. 35-2. 5mg氯化鈷3. 5-10mg
硫·脧銅0. 02-0. 09mg加蒸餾水定容至IL
b)養(yǎng)殖柵藻-X206的FN25培養(yǎng)基(基礎(chǔ)培養(yǎng)基)的配方為
硝·脧鈉0. l-2g/L三水磷酸氫二鉀 0.01-
二水氯化鈣0. 01-0. lg/L七水硫酸鎂 0.01-
5
碳酸氫鈉0.01-0. 05g/L 檸檬酸鐵0. 001-0. 012g/L十三烷醇0. l-1.0mg/L 乙二胺四乙酸二鈉 0. 0005-0. 002g/L微量元素0. 5-2ml其中微量元素配置方法硼酸1. 43-5. 72g/L 一水氯化錳 0. 9-3. 6g/L五水合硫酸銅0. 04-0. 16g/L 七水合硫酸鋅0.11-0. 45g/L二水合鉬酸鈉0. 2-0. 8g/L 六水硝酸鈷 0. 025-0. 09g/L加水定容至1L。c)養(yǎng)殖微擬球藻-X56的FN27培養(yǎng)基(基礎(chǔ)培養(yǎng)基)的配方為硝酸鉀0. 2-0. 5g/L 二水合磷酸二氫鈉 0. 005-0. 25g/L氯化鈣0.01-0. 05g/L 氯化鉀0. 05-0. 3g/L硫酸鎂0. 02-0. 15g/L 生長素0. 1-0. 9mg/L細(xì)胞分裂素0. 05-0. 2mg/L 乙二胺四乙酸鐵鹽0. 01g/L乙酸鈉 0. 05-0. 3g/L 微量元素0. 5-2. 0ml/L其中微量元素配置方法四水合氯化錳 0. 1-0. 4g/L六水合氯化鈷0. 05-0. 2g/L五水合硫酸銅0.01-0. 04g/L 七水合硫酸鋅0. 02-0. 08g/L二水合鉬酸鈉 0. 005-0. 025g/L 加水定容至1L。本發(fā)明所述的不同微藻的培養(yǎng)基，還可以根據(jù)富營養(yǎng)化水體水質(zhì)的不同添加其他 有益營養(yǎng)成分。(3)培養(yǎng)條件為溫度18 35°C，光照4000 25000勒克斯，pH 6 10，生長周 期為5 8天。步驟2、實驗室藻種馴化(1)在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中逐步降低培養(yǎng)基中氮、磷等大量元素的含量，氮磷濃度參照待 處理富營養(yǎng)化水體中的氮磷的濃度。培養(yǎng)條件在自然環(huán)境下，經(jīng)過3-5個生長周期的馴化 后，選取鏡檢活性較強(qiáng)(色素體較完整，細(xì)胞形態(tài)優(yōu)秀)的藻種做進(jìn)一步馴化。(2)取待處理富營養(yǎng)化水體經(jīng)過無菌過濾后，作為馴化培養(yǎng)基，培養(yǎng)基的營養(yǎng)元素 為待處理富營養(yǎng)化水體中的主要的營養(yǎng)元素。在自然環(huán)境下，經(jīng)過3-5個生長周期的馴化 后，選取鏡檢活性較強(qiáng)的藻種做進(jìn)一步馴化。(3)取待處理富營養(yǎng)化水體，不做任何處理，作為馴化培養(yǎng)基。藻種培養(yǎng)條件為自 然環(huán)境下，經(jīng)過3-5生長周期，馴化階段結(jié)束。將選取的鏡檢活性較強(qiáng)的藻種進(jìn)行擴(kuò)繁培養(yǎng)。步驟3、實驗室擴(kuò)繁采用待處理富營養(yǎng)化水體將藻種與培養(yǎng)基按體積比 為1 4-1 9的比例接種，培養(yǎng)液體系為20-100L，培養(yǎng)條件為溫度25-32°C，光照 4000 25000勒克斯。在密閉反應(yīng)容器中培養(yǎng)5-9天后，培養(yǎng)液中微藻濃度最終可達(dá)到 3X 107-6X 107個細(xì)胞/毫升。步驟4、池塘開放培養(yǎng)將實驗室培養(yǎng)的藻種按1 100-1 200的比例投入到微 藻養(yǎng)殖池塘中，池塘體積優(yōu)選在15-20m3。在自然環(huán)境條件下露天養(yǎng)殖8-10天。池塘開放 池中微藻濃度最終可達(dá)到2X IO7個細(xì)胞/毫升。將池塘養(yǎng)殖的微藻作為富營養(yǎng)化水體處理的種源。步驟5、在待處理水源地周圍修建一級處理池，池長40 60m、寬20 30m、高
0.8 2m。處理池內(nèi)每隔4 6m設(shè)置隔板，使水在池內(nèi)成“之”字形流動，液體深度0. 5
1.5m，流速為7000 10000L/h。在“之”字形池底部，每隔4 6m安裝一個湍流裝置(高 度為8 12cm，坡度20 30度的三角突起)，以增加液體流動時的湍流，使微藻和富營養(yǎng) 化水體混勻，防止微藻沉淀。安裝進(jìn)水管，出水管，藻種回流管等。如圖1步驟6、在待處理水源地周圍修建二級處理池，池長8 10m、寬8 10m、高2 3m，整個處理池底部設(shè)計為漏斗形，并充填兩層沙石顆粒，上層沙石厚度為0. 2 0. 5m,顆 粒直徑為0. 25 0. 3cm,下層沙石厚度為0. 15 0. 3m,顆粒直徑為1 3cm，沙石底部安 裝慮沙網(wǎng)和排水管。將一級處理池排水管與二級處理池進(jìn)水管相連。調(diào)節(jié)進(jìn)水管與出水管 流速，使液體深度保持1 2m。安裝藻種回流裝置，管口插入液面以下，距底部砂石0. 2 0. 5mο如圖2步驟7、引入富營養(yǎng)化水體將當(dāng)?shù)氐拇幚硭胍患壧幚沓刂?，控制進(jìn)水流速 和出水流速，維持水面深度0. 5-1. 5m為宜。步驟8、引入藻種將擴(kuò)大培養(yǎng)后的微藻從池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)，投撒在一級處理池中， 一般情況下，藻種按1 100-1 200的比例投入。步驟9、待處理水在一級處理池中緩慢流動，同時微藻在一級處理池中快速生長繁 殖。微藻大量吸收水中的氮、磷，同時為水體中細(xì)菌分解有機(jī)物提供充足的02。經(jīng)一級處理 池處理后的富營養(yǎng)化水經(jīng)排水管，進(jìn)入二級處理池。步驟10、調(diào)節(jié)二級處理池的出水、進(jìn)水開關(guān)，使二級處理池水深保持在l_2m。打開 藻種回流泵開關(guān)，使高密度的藻液以300 500L/h的流速，經(jīng)藻種回流管重新進(jìn)入一級處 理池，為一級處理池提供藻種。大部分處理后的水經(jīng)二級處理池砂石過濾后，經(jīng)排水管排
出ο使用本發(fā)明方法，可根據(jù)富營養(yǎng)化水體處理的情況，重復(fù)上述[Τ2]7_10步驟。本發(fā)明藻種馴化和擴(kuò)繁階段不受時間條件影響，富營養(yǎng)化水體處理階段一般在春 夏秋季節(jié)實施，如遇到極端氣候影響，則加大藻種投入量或者增加富營養(yǎng)化水體處理時間 (降低流速)。用本發(fā)明方法每天可處理170 250噸富營養(yǎng)化水體。使用本發(fā)明方法處理富營養(yǎng)化水體所用砂石(含大量的微藻)，可以直接當(dāng)做有 機(jī)肥料播撒土地，也可將微藻重新分離收集、加工、制作飼料、餌料。用本發(fā)明方法處理富營養(yǎng)化水體，可使水中氮磷及有機(jī)物含量明顯減少。經(jīng)測 定，富營養(yǎng)化水體經(jīng)兩級處理池連續(xù)處理后，COD、B0D、氮磷含量都明顯下降。其中COD 降低了 93. 9-95. 5 %, BOD 降低了 90. 1-93. 1 %，總氮降低了 95. 2-97. 8 %，總磷降低了 84. 9-97. 9%。處理后的富營養(yǎng)化水體完全達(dá)到國家III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)本發(fā)明處理的水，可直接進(jìn)入水廠，經(jīng)進(jìn)一步處理后，可用作居民用水。還可用 于水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)灌溉、城市綠化和景觀用水。


圖1是一級污水處理池示意圖(俯視圖) 圖2是二級污水處理池示意圖(切面圖)
具體實施例方式
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實施例1用小球藻-X31處理天津濱海新區(qū)子牙新河的水體，該水體的COD為210mg/L，BOD 為71. 4mg/L,總氮含量為37. 2mg/L,總磷含量為3. 13mg/L。子牙新河的水樣屬重度污染，有 機(jī)物、氮磷含量嚴(yán)重超標(biāo)，全鹽量2. 18%。，鹽度接近淡水。用本發(fā)明方法處理該地區(qū)污水，包 括如下步驟
步驟1 配制養(yǎng)殖小球藻-X31的FN21培養(yǎng)基(基礎(chǔ)培養(yǎng)基)
碳酸氫鈉 硫酸鎂 磷酸氫二鉀 硝酸鈉 微量元素
6. 8-26. 8g/L 0. 05-0. 3g/L 0. 1-2. Og/L 0. 5-4. 5g/L 0.5-2ml/L
氯化鈉 硫酸鉀 氯化鈣
赤霉素
其中微量元素配制方法為
硼酸
硫酸鋅
硫酸錳
l_5mg 0. 04-0. 3mg 0. 35-2. 5mg
氯化鐵 鉬酸鈉 氯化鈷
0. 01-0. 2g/L 0. 5-2. Og/L 0. 01-0. 09g/L 0. 05-0. 4mg/L
150-800mg 5-40mg 3. 5-10mg
硫酸銅 0. 02-0. 09mg 加蒸餾水定容至IL
培養(yǎng)條件為溫度28-32°C，光照4000 25000勒克斯，pH 6. 5 8，生長周期5_8
較好的培養(yǎng)基配方為 碳酸氫鈉 10. 8-20. 8g/L 硫酸鎂 0. 12-0. 25g/L 磷酸氫二鉀0. 3-1.2g/L 硝酸鈉 1. 5-3. 5g/L 微量元素
氯化鈉 硫酸鉀 氯化鈣
赤霉素
0. 01-0. 2g/L 0. 5-1. 6g/L 0.03-0. 06g/L 0. 05-0. 2mg/L
0. 5-1. 5ml/L
步驟2 按子牙新河水質(zhì)情況對小球藻-X31進(jìn)行適應(yīng)性馴化 (1)子牙新河水質(zhì)情況
總磷 鈣離子 銅離子 硫酸鹽
總氮 鎂離子 鐵離子 錳離子
3. 13mg/L 136mg/L 0.002mg/L 466mg/L
(2)逐步降低培養(yǎng)基中氮、磷等大量元素的含量，使氮磷等元素的終濃度降低到當(dāng) 處理水的濃度，微量元素不添加。
37. 2mg/L 84mg/L 0.47mg/L 0. 49mg/L
碳酸氫鈉
硫酸鎂
氯化鈣
6. 8-26. 8g/L 0. 05-0. 3g/L 0. 01-0. 09g/L
氯化鈉 硫酸鉀
赤霉素
0. 01-0. 2g/L 0. 5-2. Og/L 0. 05-0. 4mg/L
硝酸鈉參照當(dāng)?shù)卮幚硭械牡恐鸺壗档偷疆?dāng)?shù)厮械?-2倍； 磷酸氫二鉀參照當(dāng)?shù)卮幚硭械牧缀恐鸺壗档偷疆?dāng)?shù)厮械?-2倍； 培養(yǎng)條件在自然環(huán)境下，經(jīng)過3-5個生長周期的馴化后，選取鏡檢活性較強(qiáng)的藻
種做進(jìn)一步馴化。
(3)將當(dāng)?shù)卮幚硭?jīng)過無菌過濾，作為馴化培養(yǎng)基，培養(yǎng)基的營養(yǎng)元素為當(dāng)?shù)厮?源主要的營養(yǎng)元素，培養(yǎng)條件為自然環(huán)境下，經(jīng)過3-5個生長周期的馴化后，選取鏡檢活性 較強(qiáng)的藻種做進(jìn)一步馴化。(4)將當(dāng)?shù)卮幚硭?，不做任何處理，作為馴化培養(yǎng)基，藻種培養(yǎng)條件為自然環(huán)境 下，經(jīng)過3-5個生長周期，馴化階段結(jié)束。將選取的鏡檢活性較強(qiáng)的藻種進(jìn)行擴(kuò)繁培養(yǎng)。步驟2、實驗室擴(kuò)繁采用當(dāng)?shù)卮幚硭畬⒃宸N與培養(yǎng)基按體積比為1 9的比例 接種，培養(yǎng)液體系為100L，培養(yǎng)溫度為25-32°C，光照為4000 25000勒克斯。在密閉反應(yīng) 容器中培養(yǎng)9天后，培養(yǎng)液中微藻濃度最終達(dá)到4X IO7個細(xì)胞/毫升。步驟3、池塘開放培養(yǎng)將實驗室培養(yǎng)的藻種按1 200的比例投入到微藻養(yǎng)殖池 塘中，池塘體積20m3。在自然環(huán)境條件下露天養(yǎng)殖10天。池塘開放池中微藻濃度最終達(dá)到 2X IO7個細(xì)胞/毫升。將池塘養(yǎng)殖的微藻作為當(dāng)?shù)卮幚硭姆N源。步驟4、在當(dāng)?shù)卮幚淼母粻I養(yǎng)化水體水源地周圍修建一級處理池，池長40m、寬 20m、高2m。處理池內(nèi)每個5m設(shè)置隔板，使富營養(yǎng)化水在池內(nèi)成“之”字形流動，液體深度 1. 5m，流速為7000L/h。在“之”字形池底部，每隔4m安裝一個湍流裝置(高度為10cm，坡度 25度的三角突起)，以增加液體流動時的湍流，使微藻和富營養(yǎng)化水混勻，防止微藻沉淀。 安裝進(jìn)水管，出水管，藻種回流管等。如圖1步驟5、在當(dāng)?shù)卮幚淼母粻I養(yǎng)化水體水源地周圍修建二級處理池，池長Sm、寬 Sm、高2m，整個處理池底部設(shè)計為漏斗形，并充填兩層沙石顆粒，上層沙石厚度為0. 3m,顆 粒直徑為0. 25-0. 3cm，下層沙石厚度為0. 2m，顆粒直徑為l_3cm，沙石底部安裝慮沙網(wǎng)和排 水管。將一級處理池排水管與二級處理池進(jìn)水管相連。調(diào)節(jié)進(jìn)水管與出水管流速，使水深 保持2m。安裝藻種回流裝置，管口插入液面以下，距底部砂石0.3m。如圖2步驟6、引入待處理的富營養(yǎng)化水體將當(dāng)?shù)卮幚淼母粻I養(yǎng)化水體引入一級處 理池中，控制進(jìn)水流速和出水流速，維持水深1. 5m為宜。步驟7、引入藻種將擴(kuò)大培養(yǎng)后的微藻從池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)，投撒在一級處理池中， 藻種按1 150的比例投入。步驟8、富營養(yǎng)化水在一級處理池中緩慢流動，同時微藻在一級處理池中快速生長 繁殖。微藻大量吸收污水中的氮、磷，同時為水體中細(xì)菌分解有機(jī)物提供充足的02。富營養(yǎng) 化水經(jīng)排水管，進(jìn)入二級處理池。步驟9、當(dāng)?shù)卮幚硭?jīng)一級處理池處理后，進(jìn)入二級處理池。調(diào)節(jié)出水進(jìn)水開關(guān)， 使水面深度2m為宜。打開藻種回流泵開關(guān)，將高密度的藻液以500L/h的流速，經(jīng)藻種回流 管重新進(jìn)入一級處理池，為一級處理池提供藻種。大部分已處理的富營養(yǎng)化水經(jīng)二級處理 池砂石過濾后，經(jīng)排水管排出。經(jīng)檢測，子牙新河的水體處理后的COD平均為12. 8mg/L, BOD平[T3]均為5. 84mg/ L,總氮含量為0. 8mg/L,總磷含量為0. 13mg/L,而未經(jīng)處理的水體的COD為210mg/L，B0D為 71. 4mg/L，總氮含量為37. 2mg/L，總磷含量為3. 13mg/L。改良后的水體COD降低了 93. 9%, BOD降低了 91.8%，總氮含量降低了 97.8%，總磷含量降低了 95.8%。子牙新河水體處理前后對比
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權(quán)利要求
一種用于處理富營養(yǎng)化水體的微藻的培養(yǎng)基，其特征在于所述的微藻為小球藻 X31、柵藻 X206或微擬球藻 X56，其中小球藻 X31的培養(yǎng)基配方為碳酸氫鈉 10.8 20.8g/L氯化鈉0.01 0.2g/L硫酸鎂 0.12 0.25g/L硫酸鉀0.5 1.6g/L磷酸氫二鉀 0.3 1.2g/L 氯化鈣0.03 0.06g/L硝酸鈉 1.5 3.5g/L 赤霉素0.05 0.2mg/L微量元素 0.5 1.5ml/L所述的柵藻 X206的培養(yǎng)基配方為硝酸鈉 0.3 0.9g/L 三水磷酸氫二鉀 0.02 0.06g/L二水氯化鈣 0.025 0.05g/L 七水硫酸鎂 0.05 0.12g/L檸檬酸鐵0.003 0.01g/L 乙二胺四乙酸二鈉 0.0005 0.002g/L碳酸氫鈉0.01 0.03g/L十三烷醇 0.1 1.0mg/L微量元素0.5 2ml所述的微擬球藻 X56的培養(yǎng)基配方為硝酸鉀0.25 0.4g/L 二水合磷酸二氫鈉 0.008 0.15g/L氯化鈣0.02 0.03g/L氯化鉀 0.05 0.2g/L硫酸鎂0.02 0.08g/L細(xì)胞分裂素 0.08 0.15mg/L生長素0.2 0.7mg/L 乙二胺四乙酸鐵鹽 0.01g/L乙酸鈉0.08 0.3g/L 微量元素 0.5 2.0ml/L
2.如權(quán)利要求1所述用于處理富營養(yǎng)化水體的微藻的馴化方法，包括如下步驟(1)篩選吸收氮、磷能力較強(qiáng)的微藻作為處理富營養(yǎng)化水體的基本藻種；(2)針對所選藻種配制基礎(chǔ)培養(yǎng)基；(3)在溫度為18 33°C，光照為4000 25000勒克斯，pH為6 10的條件下培養(yǎng) 5 8天；(4)在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中逐步降低氮、磷元素的含量至待處理富營養(yǎng)化水中的氮磷濃度的 5-2倍，在自然環(huán)境下對微藻進(jìn)行3-5個周期的馴化；(5)取待處理富營養(yǎng)化水體經(jīng)無菌過濾后作為馴化培養(yǎng)基，在自然環(huán)境對微藻進(jìn)行 3-5個周期的馴化；(6)取待處理富營養(yǎng)化水作為馴化培養(yǎng)基，在自然環(huán)境下對微藻進(jìn)行3-5個周期的馴 化后進(jìn)行擴(kuò)繁培養(yǎng)；(7)用待處理富營養(yǎng)化水體作為培養(yǎng)基，將藻種與培養(yǎng)基按1 4-1 9的體積比接 種，在密閉反應(yīng)容器中培養(yǎng)5-9天進(jìn)行實驗室擴(kuò)繁；(8)將實驗室擴(kuò)繁后的藻種按1 100-1 200的比例投入到微藻養(yǎng)殖池塘中進(jìn)行 8-10天的開放式培養(yǎng)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于處理富營養(yǎng)化水體的微藻的馴化方法，其特征在于所述的 吸收氮、磷能力較強(qiáng)的微藻為小球藻-X31、柵藻-X206或微擬球藻-X56。
4.如權(quán)利要求1所述的用于處理富營養(yǎng)化水體的微藻的馴化方法，其特征在于實驗室 擴(kuò)繁是在溫度為25-32°C、光照為4000 25000勒克斯的條件下進(jìn)行的，開放式培養(yǎng)是自然 環(huán)境條件下進(jìn)行的。
5.如權(quán)利要求2所述的微藻處理富營養(yǎng)化水體的方法，其特征在于包括如下步驟(1)在待處理富營養(yǎng)化水源地周圍修建一級處理池，安裝進(jìn)水管、出水管、藻種回流管；(2)在待處理富營養(yǎng)化水源地周圍修建二級處理池，處理池底部設(shè)計為漏斗形，并充填 兩層沙石顆粒，沙石底部安裝慮沙網(wǎng)和排水管，一級處理池排水管與二級處理池進(jìn)水管相 連；(3)將待處理富營養(yǎng)化水體引入一級處理池中；(4)將養(yǎng)殖池塘中的微藻按1 100-1 200的比例投撒在一級處理池中；(5)富營養(yǎng)化水體流經(jīng)一級處理池后，大量的氮、磷被微藻吸收，處理后的水經(jīng)排水管， 進(jìn)入二級處理池；(6)在二級處理池內(nèi)富營養(yǎng)化水經(jīng)二級處理池砂石過濾后，經(jīng)排水管排出；
6.如權(quán)利要求5所述的微藻處理富營養(yǎng)化水體的方法，其特征在于[Tl]一級處理池內(nèi) 每隔4 6m設(shè)置隔板，使待處理水在池內(nèi)成“之”字形流動，液體深度優(yōu)選0. 5 1. 5m,流 速優(yōu)選7000 10000L/h，在“之”字形池底部，每隔4 6m安裝一個高度為8 12cm、坡 度為20 30度的三角突起的湍流裝置。
7.如權(quán)利要求5、6所述的微藻處理富營養(yǎng)化水體的方法，其特征在于一級處理池優(yōu)選 池長40 60m、寬20 30m、高0. 8 2m ；
8.如權(quán)利要求5所述的微藻處理富營養(yǎng)化水體的方法，其特征在于二級處理池優(yōu)選池 長8 10m、寬8 10m、高2 3m，處理池內(nèi)的液體深度優(yōu)選1 2m。
9.如權(quán)利要求5、8所述的微藻處理富營養(yǎng)化水體的方法，其特征在于二級處理池內(nèi)安 裝有藻種回流管，回流管管口安裝在距底部砂石0. 2 0. 5m處，藻種經(jīng)藻種回流泵重新打 入一級處理池。
10.如權(quán)利要求5所述的微藻處理富營養(yǎng)化水體的方法，其特征在于二級處理池的的 兩層砂石顆粒上層厚度為0. 2 0. 5m,顆粒直徑為0. 25 0. 3cm,下層厚度為0. 15 0. 3m， 顆粒直徑為1 3cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用微藻處理富營養(yǎng)化水體的方法，首先選取可以高效吸收氮、磷的微藻作為藻種，通過調(diào)整培養(yǎng)基配方，對其進(jìn)行降低氮磷含量以及適應(yīng)待處理水體等馴化，經(jīng)過逐級放大培養(yǎng)后，將藻種引入一級富營養(yǎng)化水體處理池中，流入一級處理池的水體中的氮磷被微藻大量吸收后，排入二級處理池進(jìn)行沉降過濾，處理后的水大部分排出，少部分隨微藻回流至一級處理池，如此循環(huán)最終達(dá)到改良水質(zhì)的目的，本發(fā)明方法克服了現(xiàn)有技術(shù)投資大、成本高、工藝復(fù)雜、容易產(chǎn)生二次污染等缺陷，用本發(fā)明方法處理后的富營養(yǎng)化水體COD可降低95％左右、BOD可降低93％左右、總氮可降低97％左右、總磷可降低97％左右，完全達(dá)到國家III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號C02F3/34GK101985602SQ20101026353
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者單東杰, 孫樹剛 申請人:北京芳能科技有限公司