[发明专利]一种利用污水分阶段培养微藻的方法

说明书

本发明涉及一种利用污水分阶段培养微藻的方法，包括以下步骤：对污水进行稀释和灭菌后得到污水培养基；在所述污水培养基中培养抗逆性强的微藻，至微藻的生物量不再继续增加时，停止培养，过滤分离，得到抗逆性强的微藻和二次污水；调节所述二次污水中营养元素的浓度，得到二次污水培养基；在所述污水培养基中培养抗逆性弱的微藻，至微藻的生物量不再继续增加时，停止培养，过滤分离，得到抗逆性弱的微藻。本发明所述的方法既可得到多种微藻，还可起到对污水进行有效地处理，具有经济和环保两方面的意义。

技术领域

本发明属于污水处理及资源化利用领域，提供一种利用污水分阶段培养微藻的方法。

背景技术

微藻因光合作用效率高、生长速率快、生产成本相对较低、油脂及生物质产率高、环境效益显著(生长过程可以吸收氮、磷等营养物质，并可以固定CO₂)等优势，吸引了越来越多学者关注，并成为了新型生物质能源领域的研究前沿和热点。

近年来，随着我国人口的增长和工农业的发展，水资源的大量使用，致使许多江、河、湖、水库等淡水资源被污染。如何合理的处理、以及利用这些污水资源已经成为关系环境保护和工农业生产可持续发展的重要问题。

目前，国内外利用微藻处理污水已经有很多的研究。但是，从已有的文献资料分析，污水的处理主要针对单次单种微藻培养。微藻在生长过程中会消耗培养基水体中的碳氮磷等元素，在水体中碳氮磷元素变少以后微藻就会减慢并停止生长。不同种类的微藻自身的生长速率和抗污能力是不同的，如果结合微藻特点和污水特点在不同的培养阶段接种不同种类的微藻，则既可实现对更多种类的微藻的培养还可实现对污水更彻底的处理。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对目前利用污水对微藻培养的过程中，主要方式为单次单种培养，存在得到的藻类资源有限，废水的处理不彻底的缺陷，本发明提供一种利用污水分阶段培养微藻的方法。

(二)技术方案

本发明所述的利用污水分阶段培养微藻的方法，包括如下步骤：

1)对污水进行稀释和灭菌后得到污水培养基；

2)在所述污水培养基中培养抗逆性强的微藻，至所述抗逆性强的微藻的生物量不再继续增加时，停止培养，过滤分离，得到所述抗逆性强的微藻和二次污水；

3)调节所述二次污水中营养元素的浓度，得到二次污水培养基；

4)在所述二次污水培养基中培养抗逆性弱的微藻，至所述抗逆性弱的微藻的生物量不再继续增加时，停止培养，过滤分离，得到所述抗逆性弱的微藻和处理后的废水。

本发明中，所述污水为沼液或浓缩沼液出水。沼液或浓缩沼液出水中含有大量氮磷元素，对微藻生长起抑制作用的物质含量较少，稀释后可以满足微藻的生长所需的营养条件。

本发明中，所述步骤1)中对所述污水进行稀释至污水中氨氮的浓度为80～500mg/L。在沼液或浓缩沼液出水中的营养元素丰富，但是其中氨氮含量较高，过高的氨氮含量对微藻的生长具有抑制作用，将其中的氨氮含量调节到80～500mg/L的范围内，既不会对微生物的生长产生抑制作用，还可以保证其他营养元素的浓度满足微藻的生长需求。

本发明中，所述抗逆性强的微藻为小球藻。优选普通小球藻或核蛋白小球藻。小球藻具有抗逆性强，可以承受高浓度氨氮的特点，同时，沼液或浓缩沼液出水中的主要营养元素浓度的比例同小球藻培养基中主要营养元素的浓度比例接近，对沼液或浓缩沼液出水的浓度调节后适合小球藻的生长。

本发明中，所述步骤2)中过滤分离过程采用膜孔径为5000～15000dalton的超滤膜进行。小球藻为单细胞水藻类，直径约为3～8微米，采用5000～15000dalton的超滤膜可实现有效的分离。