[发明专利]一种固定化藻球及其制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种固定化藻球及其制备方法及应用，该固定化藻球的制备方法是首先培养微生物藻液，再制备藻类混合液和藻类交联剂，将微生物藻液加入到藻类混合液中得到包埋液，用蠕动泵将包埋液滴入藻类交联剂中，得到固定化藻球。藻类混合液里添加了乙酰柠檬酸三正丁酯(ATBC)和壳聚糖，使得到的固定化藻球的强度更高，不易破损，且使微藻繁殖更快，处理氮磷的效率更高。本发明制备的固定化藻球只采用乙酰柠檬酸三正丁酯和壳聚糖作为添加剂，不需要使用多种材料来增加固定化藻球的机械强度，简化了工艺，保证了固定化藻球良好的稳定性和活性，且二者均来源广泛、价格低廉，对设备要求低且对微生物毒性小，便于规模化生产，经济高效。

技术领域

本发明涉及养殖废水处理技术领域，具体涉及一种固定化藻球及其制备方法及应用。

背景技术

近年来我国经济发展越来越好，人民生活水平逐渐提升，为了满足人们对海鲜的需求，我国水产养殖业规模每年都在增加，而海水养殖一直沿用高密度、集约化养殖方式，这种养殖方式带来的结果就是水体各项污染物如氮、磷等超标，且超过水体自身净化能力，造成养殖环境失衡，最终导致养殖存活率下降和养殖成本增加。

为解决海水养殖上述产生的问题，市面出现了利用微生物固定化藻类去处理养殖废水的情况，现有的包埋固定藻类的技术工艺简单且藻球外表机械强度低，随着使用时间不断增加无法较长时间保存藻球，藻球易分解最终导致藻类的流失率上升，其降解效率也随着时间增加而逐渐下降，因此满足不了养殖企业对高降解效率的要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种固定化藻球及其制备方法及应用，该方法制备出来的固定化藻球机械强度高，微藻不易流失，降解效率高，可循环使用，解决了现有的固定化藻球易分解，不能长时间保存、降解效率低的技术问题。

为此，本发明提供了一种固定化藻球的制备方法，其包括以下步骤：

(1)微生物藻液的培养：

将大扁藻接种于BG11培养基中，在温度为25-28℃、光照强度为5000±500Lx、PH为6-7的培养条件下培养8天，制成微生物藻液；

(2)藻类混合液的制备：

先将乙酰柠檬酸三正丁酯(ATBC)加热到100℃后再自然冷却到70-80℃备用；

将海藻酸钠溶入水中，在60-70℃下搅拌直到全部溶解后121℃蒸汽灭菌20min再加入壳聚糖，在60-70℃下搅拌均匀得到混合液，混合液中海藻酸钠的质量分数为2-3％，壳聚糖的质量分数为2-5％；

将混合液放在超声破碎仪内超声处理1min后加入冷却后的乙酰柠檬酸三正丁酯混合均匀，乙酰柠檬酸三正丁酯与混合液的体积比为0.8-1.2:10-11，混合均匀后温度降至25℃以下得到藻类混合液；

(3)藻类交联剂的制备：

首先在20℃下配置饱和的硼酸溶液，再加入氯化钙搅拌溶解，并用NAOH溶液调节PH至7.0-7.4，搅拌溶解0-0.5h后121℃蒸汽灭菌20min得到藻类交联剂，氯化钙在藻类交联剂中的质量分数为1-2％；

(4)固定化藻球的制备：

将步骤(1)中的微生物藻液以体积比0.9-1.1：1的比例加入到步骤(2)中的藻类混合液中，搅拌20min得到包埋液；用蠕动泵将包埋液滴入步骤(3)得到的藻类交联剂中，得到固定化藻球，再放入冰箱冷藏定型。

优选的，壳聚糖的分子量≤30000。

优选的，步骤(3)中NAOH溶液的浓度为2mol/L。

优选的，步骤(4)中，蠕动泵从距离藻类交联剂10-15cm高处滴下包埋液，每秒滴3滴，整个过程在8-12℃下进行。