[发明专利]一种以菌丝球为载体的固定化微藻反应器及废水处理方法

权利要求书

1.一种以菌丝球为载体的固定化微藻反应器的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、制作以菌丝球为载体的固定化微藻反应器；

以菌丝球为载体的固定化微藻包括进水系统、反应器主体和出水系统，进水系统包括进水箱(1)，所述进水箱(1)通过管道依次连接有进水泵(2)和进水管(11)；反应器主体包括上升管(5)和下降管(6)；所述的进水管(11)另一端与下降管(6)的顶端连通，所述的上升管(5)位于下降管(6)的管腔内，上升管(5)和下降管(6)由内至外同轴线套装；所述的下降管(6)的管底部设置有曝气头(8)，曝气头(8)通过进气管(13)与空气压缩机(7)连通；出水系统包括出水箱(4)和出水管(12)，所述出水管(12)安装在下降管(6)侧壁上；出水管(12)与下降管(6)连通，出水管(12)出水至出水箱(4)；

所述的出水系统还包括电磁出水阀(3)，电磁出水阀(3)设置在出水管(12)上且与出水管(12)连通，所述的下降管(6)侧壁上还安装有均匀分布的取样口(14)，取样口(14)与所述的出水管(12)相对设置；

所述的出水管(12)安装在距离上升管(5)底部的1/2-2/3高度处，所述的上升管(5)的高度和上升管(5)的内径的比值为1:4-6；所述的下降管(6)的高度和下降管(6)的内径的比值为1:4-7；

该反应器还包括有PLC控制器(9)，PLC控制器(9)通过导线分别与进水泵(2)、电磁出水阀(3)、空气压缩机(7)、外置光源(20)、温度控制器(15)，溶解氧传感器(16)和pH传感器(17)相连；所述外置光源(20)设置在外置光源托架(19)上，所述外置光源托架(19)设置在下降管(6)的外侧壁上；

下降管(6)的顶部设置有反应器盖(21)，所述反应器盖(21)上设置有用于固定温度控制器(15)、溶解氧传感器(16)、pH传感器(17)和进水管(11)的固定孔；

步骤2、制备浓缩藻液、菌丝球悬液、生物絮凝剂发酵液和光合细菌浓缩液；

步骤3、菌藻共生系统快速启动和运行；

反应器增加了反应器在进水阶段污水与藻和真菌接触混合效果，以菌丝球悬液及微藻共投加方式形成耦合系统。

2.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述步骤2中的菌丝球悬液包括真菌孢子悬液或破碎菌丝体悬液；

所述真菌孢子悬液通过以下方法制备得到：将斜面上的真菌孢子转入装有玻璃珠的无菌水中，使斜面上的孢子悬浮于水中，将此放有玻璃珠的悬液置于摇床中180rpm摇床中震荡2h，目的是使孢子充分分散，使每毫升含有孢子数为10⁸-10⁹cfu；用于菌藻耦合系统培养，孢子悬液接种量确定为1mL/1000mL菌藻耦合培养基；

真菌孢子选用真菌黑曲霉Aspergillusniger；

破碎菌丝体悬液通过以下方法制备得到：即将培养成熟的菌丝球转入装有玻璃珠的无菌水中，置于摇床中180rpm摇床中震荡30min，并用搅拌机破碎30s；用得到的菌丝碎片接种到菌藻耦合培养基中完成菌丝球培养的过程；

所述的浓缩藻液通过以下步骤制备得到：将微藻接种至高密度培养微藻摇瓶中，温度控制在28-32℃的范围内,以30℃为最佳光照，所述培养基为菌藻耦合培养基，光照强度5000Lux，pH值为7.0，培养时间为96-120小时；在上述适宜条件培养，细胞密度达到10⁹-10¹⁰/mL，微藻最终转接入反应器，接种量为100mL/1000mL菌藻耦合培养基；

所述的菌藻耦合培养基为模拟食品废水，其配方为：葡萄糖1500.0mg/L，牛肉膏75.0mg/L，蛋白胨112.5mg/L，氯化铵300.0mg/L，硫酸亚铁30.0mg/L，无水氯化钙150.0mg/L，磷酸氢二钾52.5mg/L，无水磷酸二氢钾22.5mg/L，硫酸镁22.5mg/L，微量元素1mL/L，碳酸氢钠若干；

其中，微量元素为H₃BO₄150mg/L，ZnSO₄·7H₂O120mg/L，MnCl₂·7H₂O120mg/L，CuSO₄·5H₂O30mg/L，NiCl₂50mg/L，CoCl₂·6H₂O210mg/L，KI30mg/L，Na₂MoO₄65mg/L；

生物絮凝剂发酵液是由克雷伯氏菌属发酵制备而成；光合细菌浓缩液是指红假单胞菌属细菌的发酵菌液。