本發(fā)明屬于環(huán)境資源領(lǐng)域，具體涉及一種利用斜生柵藻去除苦咸水中的鹽并產(chǎn)油的方法。

背景技術(shù)：

含鹽水(包括海水和陸地含鹽水)占到全球水資源總量的97.47％。因此，脫鹽成為利用這些水資源從而解決水資源短缺的核心技術(shù)。常用的脫鹽技術(shù)包括蒸餾法、膜法和電化學法三大類。

蒸餾法就是把苦咸水或海水加熱使之沸騰蒸發(fā),再把蒸汽冷凝成淡水的過程。蒸餾法是最早采用的苦咸水淡化法，如多效蒸發(fā)、多級閃蒸、壓汽蒸餾、膜蒸餾等。電滲析法利用離子交換膜在電場作用下，分離鹽水中的陰、陽離子，從而使淡水室中鹽分濃度降低而得到淡水的一種膜分離技術(shù)。電滲析裝置是利用離子在電場的作用下定向遷移，通過選擇透過性的離子交換膜達到除鹽目的。電滲析苦咸水淡化技術(shù)對水質(zhì)要求較嚴格、需對原水進行預處理等缺點。因此，蒸餾法和電化學法能源消耗巨大因此難以推廣使用。

膜法脫鹽是目前較為流行且得到廣泛使用的新型脫鹽技術(shù)，但是該技術(shù)的初期投入巨大，且運營成本較高，這對于獲得大量廉價淡水資源仍然是一個挑戰(zhàn)。因此，還需要不斷尋求或者研究成本低而高效的脫鹽技術(shù)或者方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的第一目的在于提供一種利用斜生柵藻去除苦咸水中的鹽并產(chǎn)油的方法，包括以下步驟：

(1)稀釋苦咸水；

(2)在苦咸水中投加營養(yǎng)液；

(3)在上述營養(yǎng)液中接種斜生柵藻；

(4)培養(yǎng)上述藻液，分離藻水，獲得含鹽分較少的水和藻渣，藻渣提取獲得脂肪用于生產(chǎn)生物柴油。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的利用斜生柵藻去除苦咸水中的鹽并產(chǎn)油的方法中，所述步驟1)中所述苦咸水的濃度稀釋到4.8gl^-1nacl。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的利用斜生柵藻去除苦咸水中的鹽并產(chǎn)油的方法中，所述步驟2)中所述營養(yǎng)液的配方為nano3170mgl^-1,k2hpo430.5mgl^-1,mg2so4·o02o75mgl^-1,cacl2·c2o36mgl^-1,na2co320mgl^-1,fe(nh4)3c18h10o146mgl^-1,檸檬酸6mgl^-1,na2-edta1mgl^-1。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的利用斜生柵藻去除苦咸水中的鹽并產(chǎn)油的方法中，所述步驟3)中所述斜生柵藻的接種濃度為5×10⁴cellsml^-1。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的利用斜生柵藻去除苦咸水中的鹽并產(chǎn)油的方法中，所述步驟4)中所述藻液的培養(yǎng)條件為在25℃，50μmolphotonsm^-2s^-1的光強下培養(yǎng)16天。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的利用斜生柵藻去除苦咸水中的鹽并產(chǎn)油的方法中，所述步驟4)中所述分離藻水的方法為離心法。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的利用斜生柵藻去除苦咸水中的鹽并產(chǎn)油的方法中，所述步驟4)中所述生物柴油的提取方法為濕法提取。

優(yōu)選地，本發(fā)明的利用斜生柵藻去除苦咸水中的鹽并產(chǎn)油的方法，包括以下步驟：

(1)稀釋苦咸水，使其鹽濃度達到4.8gl^-1nacl；

(2)在苦咸水中投加營養(yǎng)液，其配方為：

nano3170mgl^-1,k2hpo430.5mgl^-1,mg2so4·o02o75mgl^-1,cacl2·c2o36mgl^-1,na2co320mgl^-1,fe(nh4)3c18h10o146mgl^-1,citricacid6mgl^-1,na2-edta1mgl^-1

(3)在上述營養(yǎng)液中接種斜生柵藻(fachb416)，接種藻密度為5×10⁴cellsml^-1；

(4)將上述藻液在25℃，50μmolphotonsm^-2s^-1的光強下培養(yǎng)16天，然后通過離心法實現(xiàn)藻水分離，獲得含鹽分較少的水和藻渣，藻渣通過濕法提取獲得脂肪用于生產(chǎn)生物柴油。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法獲得的稀釋苦咸水。

本發(fā)明的又一目的在于提供上述方法獲得的方法獲得的生物柴油。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1)、藻類生長利用太陽能進行光合作用，不用額外添加碳源，減少工藝方法原料投入成本；藻類生物質(zhì)可用作原料生產(chǎn)生物柴油、多糖等副產(chǎn)品，降低脫鹽成本；利用藻類脫鹽工藝方法和裝置簡單，甚至可以直接利用塑料膜作為容器養(yǎng)藻。

2)、通過本發(fā)明的方法，能夠有效脫除苦咸水中的鹽分并生產(chǎn)生物柴油在降低脫鹽成本的同時，能夠解決苦咸水的利用以及能源緊缺的問題。此方法在經(jīng)過稀釋的苦咸水中添加營養(yǎng)鹽并接種斜生柵藻進行培養(yǎng)從而脫除了苦咸水中的鹽分；此方法初期投入成本低、操作簡單、效果明顯，可以有效去除苦咸水中的鹽并生產(chǎn)柴油。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個實施例中的在不同鹽濃度下斜生柵藻的脫鹽量示意圖；

圖2為本發(fā)明的一個實施例中的在不同鹽濃度下斜生柵藻的產(chǎn)油量示意圖；

圖3為本發(fā)明的一個實施例中在不同營養(yǎng)鹽配比下斜生柵藻的脫鹽量示意圖；

圖4為本發(fā)明的一個實施例中在不同營養(yǎng)鹽配比下斜生柵藻的產(chǎn)油量示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明實施例中藻種為單細胞斜生柵藻(fachb416)，購自中國科學院武漢水生生物研究所淡水藻種庫。

下面將結(jié)合本發(fā)明中的實施例，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

1.藻種來源

本研究藻種為單細胞斜生柵藻(scenedesmusobliquusfachb416)，來自于中國科學院武漢水生生物研究所淡水藻種庫。在實驗開始前，藻種通過bg-11培養(yǎng)基培養(yǎng)超過3個月，用于純化藻種。

bg-11培養(yǎng)基配方為:

nano3170mgl^-1,k2hpo430.5mgl^-1,mg2so4·7h2o75mgl^-1,cacl2·2h2o36mgl^-1,na2co320mgl^-1,fe(nh4)3c18h10o146mgl^-1,檸檬酸6mgl^-1,na2-edta1mgl^-1。

2.培養(yǎng)條件

250ml錐形瓶中加入120ml分別含有1.2，2.8，4.8，6.8，8.8gl^-1nacl培養(yǎng)液。121℃、1.2mpa滅菌30min，接種初始藻密度為5×10⁴cellsml^-1，所有錐形瓶放在恒溫光照培養(yǎng)箱中，25℃，12h:12h光暗比，光照強度設置為50μmolphotonsm^-2s^-1，每天手動搖動2-3次避免藻體細胞黏在瓶壁上。

3.藻密度分析

血球計數(shù)聯(lián)合紫外分光光度法。

4.藻液、藻渣收集

將藻液在高速離心機中以10000rpm離心6分鐘，用循環(huán)水式真空泵將上清液過0.45μm濾膜抽濾，收集濾液。將離心后藻渣60℃烘干至恒重，收集藻渣，計算得到藻渣干重。

5.脫鹽率和脫鹽量的測定

測定未接種前培養(yǎng)基的tds，培養(yǎng)實驗末期，隨機抽取一個處理的的三瓶藻液，每瓶吸取20ml藻液，10000rpm離心6min，上清液過0.45μm濾膜，使用電導率儀(la-ec20，哈希，美國)測定濾液中的tds，通過計算得到脫鹽量為如圖1所示。

6.產(chǎn)脂量的分析

油脂提?。河椭崛〔捎眉状?氯仿法。稱取100mg干藻，記下重量ma。將干藻加入50ml離心管中，加入1:2氯仿-甲醇溶液12ml。將離心管25℃超聲60min，10000rpm離心6min，過0.45μm濾膜后將濾液轉(zhuǎn)移至新的離心管中，重復以上操作，將濾液與之前濾液合并。在合并后的濾液中加入16ml5％nacl充分混勻，分離下層溶液分離至圓底燒瓶中，進行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，將剩余溶液轉(zhuǎn)移至事先稱好的4ml玻璃瓶中，45℃氮吹儀吹至恒重，并稱重，計算得出油脂產(chǎn)量如圖2所示。

脂肪酸的甲酯化：向提油后的4ml玻璃小瓶先加入2ml14％的bf3甲醇溶液，蓋上蓋子，輕輕震蕩，將溶液到入試管中，再加入2mlbf3甲醇溶液，重復上述操作。在試管上蓋上4cm漏斗，充當簡易回流裝置，然后沸水浴15min，放涼后加入2ml正庚烷(色譜純)和4ml飽和食鹽水，震蕩靜置分層后用長膠頭滴管取上層溶液。稱量0.3g左右無水na2so4，倒入50ml燒杯中，將上層溶液中加入到該燒杯中，然后用帶濾膜的注射器轉(zhuǎn)移到2ml玻璃小瓶中。

脂肪酸成分分析：采用氣相色譜(gc-2014c，島津，日本)檢測，檢測器為fid，選用db-5(60m)毛細管柱。載氣為n2，進樣口和檢測器溫度分別為250和300℃，分流比為10。柱箱采用程序升溫，初始溫度100℃，保持5min，然后以10℃min^-1的升溫速率升到250℃并保持12min，進樣量1μl。

結(jié)果見下表1：

表1在不同鹽濃度下斜生柵藻產(chǎn)油脂的脂肪酸組分

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。

實施例2

1.藻種來源

本研究藻種為單細胞斜生柵藻(scenedesmusobliquusfachb416)，來自于中國科學院武漢水生生物研究所淡水藻種庫。在實驗開始前，藻種通過bg-11培養(yǎng)基培養(yǎng)超過3個月，用于純化藻種。

bg-11培養(yǎng)基配方為:

nano3170mgl^-1,k2hpo430.5mgl^-1,mg2so4·7h2o75mgl^-1,cacl2·2h2o36mgl^-1,na2co320mgl^-1,fe(nh4)3c18h10o146mgl^-1,檸檬酸6mgl^-1,na2-edta1mgl^-1。

2.培養(yǎng)條件

250ml錐形瓶中加入120ml含有4.8gl^-1naclbg11改良培養(yǎng)液。培養(yǎng)液中n，p濃度如表2所示。121℃、1.2mpa滅菌30min，接種初始藻密度為5×10⁴cellsml^-1，所有錐形瓶放在恒溫光照培養(yǎng)箱中，25℃，12h:12h光暗比，光照強度設置為50μmolphotonsm^-2s^-1，每天手動搖動2-3次避免藻體細胞黏在瓶壁上。

表2不同處理營養(yǎng)鹽添加濃度

3.藻密度分析

血球計數(shù)聯(lián)合紫外分光光度法。

4.藻液、藻渣收集

將藻液在高速離心機中以10000rpm離心6分鐘，用循環(huán)水式真空泵將上清液過0.45μm濾膜抽濾，收集濾液。將離心后藻渣60℃烘干至恒重，收集藻渣，計算得到藻渣干重。

5.脫鹽率和脫鹽量的測定

測定未接種前培養(yǎng)基的tds，培養(yǎng)實驗末期，隨機抽取一個處理的的三瓶藻液，每瓶吸取20ml藻液，10000rpm離心6min，上清液過0.45μm濾膜，使用電導率儀(la-ec20，哈希，美國)測定濾液中的tds，通過計算得到脫鹽量為如圖3所示。

6.產(chǎn)脂量的分析

油脂提取：油脂提取采用甲醇-氯仿法。稱取100mg干藻，記下重量ma。將干藻加入50ml離心管中，加入1:2氯仿-甲醇溶液12ml。將離心管25℃超聲60min，10000rpm離心6min，過0.45μm濾膜后將濾液轉(zhuǎn)移至新的離心管中，重復以上操作，將濾液與之前濾液合并。在合并后的濾液中加入16ml5％nacl充分混勻，分離下層溶液分離至圓底燒瓶中，進行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，將剩余溶液轉(zhuǎn)移至事先稱好的4ml玻璃瓶中，45℃氮吹儀吹至恒重，并稱重，計算得出油脂產(chǎn)量如圖4所示。

脂肪酸的甲酯化：向提油后的4ml玻璃小瓶先加入2ml14％的bf3甲醇溶液，蓋上蓋子，輕輕震蕩，將溶液到入試管中，再加入2mlbf3甲醇溶液，重復上述操作。在試管上蓋上4cm漏斗，充當簡易回流裝置，然后沸水浴15min，放涼后加入2ml正庚烷(色譜純)和4ml飽和食鹽水，震蕩靜置分層后用長膠頭滴管取上層溶液。稱量0.3g左右無水na2so4，倒入50ml燒杯中，將上層溶液中加入到該燒杯中，然后用帶濾膜的注射器轉(zhuǎn)移到2ml玻璃小瓶中。

脂肪酸成分分析：采用氣相色譜(gc-2014c，島津，日本)檢測，檢測器為fid，選用db-5(60m)毛細管柱。載氣為n2，進樣口和檢測器溫度分別為250和300℃，分流比為10。柱箱采用程序升溫，初始溫度100℃，保持5min，然后以10℃min^-1的升溫速率升到250℃并保持12min，進樣量1μl。

結(jié)果見下表3：

表3不同營養(yǎng)鹽配比下斜生柵藻產(chǎn)油脂的脂肪酸組分