一种淡水藻驯化方法及利于该淡水藻处理污水的工艺与流程

本发明属于藻类生产和污水处理领域，具体涉及一种淡水藻驯化方法及利于淡水藻处理污水的工艺。

背景技术：

污水的处理问题是我国乃至世界各国普遍关注的问题，找到一种操作简单、成本低且处理效果好的处理方法是解决问题的关键所在，目前，我国绝大部分的污水处理厂均采用传统的二级活性污泥处理工艺，处理费用高制约了其推广和应用，即使在资金有保障的情况下，仅靠建立污水处理厂对点源进行处理，也很难使水污染得到有效控制。藻类是一种低等的、具有光合作用色素的各种形态的植物体，通过孢子和配子繁殖，多数藻类属自养型生物，以光能为主要能源，利用水体中的氮、碳等营养物质进行光合作用并将其转化合成为细胞内氨基酸和蛋白质等物质，磷酸盐则被藻细胞吸收,并通过多种磷酸化途径转化为atp、磷脂等胞内有机物。同时，藻体通过光合作用消耗水体中的二氧化碳，释放出氧气，水体中的好氧细菌则利用氧气对有机污染物进行分解、转化，从而降低了水体中有机物含量，且可调节水体的碳酸度平衡。

藻类在污水处理中起到复杂的作用，既可以氧化分解有机物、降低氮磷浓度；可以富集有机污染物、金属离子、微量元素、放射性元素；可以作为肥料、饵料、食品甚至保健品；又可以作为检测的方法或检测的指标。藻类净化水质的机理是藻类通过光合作用向水体供氧，使好氧菌能够不断地额进行有机质的降解，而藻类则利用细菌降解有机质产生的二氧化碳，因此在净化水质过程中，藻类和细菌是相辅相成的，被称为藻菌共生。利用藻类处理污水是目前研究的一种趋势，既能保护环境又能节约资源，具有良好的生态效益和社会经济效益，藻类不但能处理废水，还能去除水体中的氮磷等营养物质和其它有机物，对自然水域中的污水有良好发的净化作用。藻类对n、p的吸收、对有机污染物的处理以及对金属离子的吸收具有特异性，同时在一定程度上受温度、光照、盐度和营养盐配方等多种环境条件的调节，但有关淡水藻的研究工艺还鲜有报道。各种藻类的对污水处理的效果不同，生长周期差异较大，且对污染水源的耐受性差，直接应用于污水处理常常会导致藻类大面积的死亡，对污水的处理效率低，且会对水体进一步造成污染。

技术实现要素：

为了克服现有技术中藻类存活时间短、对污染水源耐受性差及处理效率低的问题，本发明提供了一种淡水藻驯化方法及利于淡水藻处理污水的工艺，该方法驯化的藻类对污染物的处理及吸收水平明显提高，且污水处理效率高，藻类生长时间长。

本发明通过以下技术方案实现：

一种淡水藻的的驯化方法，采集不同淡水水域的水藻，通过设定特定的培养基对淡水藻进行筛选，筛选出生长速度快的藻种并进行驯化；

所述的培养基包括：nano3，nah2po4·h2o，nasio3·9h2o，微量元素和维生素；

所述的微量元素包括：fecl3·6h2o，na2edta2·h2o,cuso4·5h2o，na2moo4·2h2o，znso4·7h2o，cocl2·6h2o，mncl4·h2o；

所述的维生素包括：维生素b1，维生素b7和维生素b12；

优选地，所述的驯化培养时间1~3个月。

优选地，所述的培养基中各成分浓度为：nano38.82×10^-4m，nah2po4·h2o3.62×10^-5m，nasio3·9h2o1.06×10^-4m，fecl3·6h2o1.17×10^-5m，na2edta2·h2o1.17×10^-5m,cuso4·5h2o3.93×10^-8mna2moo4·2h2o2.60×10^-8m，znso4·7h2o7.65×10^-8m，cocl2·6h2o4.20×10^-8m，mncl4·h2o9.10×10^-7m，维生素b12.96×10^-7m，维生素b72.05×10^-9m，维生素b123.69×10^-10m。

在本发明中，利用驯化培养得到的淡水藻对污水进行处理，所述的处理污水的工艺为：将驯化后的淡水藻投放于一、二、三级污水处理池中，使污水依次流过一、二、三级污水处理池；

所述的一、二、三级污水池的淡水藻的投放密度分别为0.8-1.2kg/m³、1.0-1.5kg/m³、0.8-1.2kg/m³；

所述的一、二、三级污水处理池串联连接。

优选地，所述的一、二、三污水处理池污水的水平流速为0.06m/s。

优选地，所述的一级污水处理的污水为经过沉降的污水。

优选地，所述的污水处理上安装有红蓝灯间隔的灯带：蓝光波长：400~520nm，红光波长：610~720nm。

优选地，所述的三级污水处理处理后的污水依次经气浮池去除悬浮物和紫外消毒处理。

本专利将淡水藻在培养基中进行驯化培养，驯化培养后的淡水藻对n、p、机污染物、金属离子、微量元素、放射性元素的吸收和富集都有了明显的提升，而且增加了淡水藻的耐低温性能，在7~12℃时，藻类仍保持较高增长速率和去除率。

本专利中的污水处理池中的淡水藻发黄后人工打捞过滤，贴壁生长的淡水藻每周清理一次，清理的废弃藻类可用于制造肥料。

通过三级污水处理池对污水进行处理，使污水处理的效率大大提升，而且处理出水水质达到地表水ⅲ类水质标准。

气浮池采用加压溶气气浮，通过微细气泡与碎藻、杂质、絮粒相互粘附实现固液分离，从而去除微小细藻等悬浮物。

消毒池通过在消毒池中设置紫外线消毒设备，用于进一步杀菌、杀藻，同时作为贮存池。

有益效果

1.本发明通过对藻种进行筛选和培养，提高藻种对氮、磷的吸收和利用能力，并抢占野藻的生存空间，更大限度的发挥竞争优势，抑制来水水体中的野生藻类而且驯化后的藻类驯化培养后的淡水藻对n、p、机污染物、金属离子、微量元素、放射性元素的吸收和富集都有了明显的提升，增加了淡水藻的耐低温性能。

2.本发明的工艺主要以藻类处理池为主体，无需进行物理和化学预处理，处理后出水可直接排放；该工艺可以在四季使用，避免了水生植物冬季死亡、叶子腐烂等次生污染以及复植问题，也可以弥补人工浮岛在冬季无法运行的弱点。

附图说明

图1污水处理工艺流程图；

图2藻类处理系统

图中1.一级污水处理池2.二级污水处理池3.三级污水处理池4.灯带，其中箭头方向表示水流方向。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，并结合附图进行说明，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例1

图1为污水处理工艺流程图；

图2为藻类处理系统，包括1.一级污水处理池2.二级污水处理池3.三级污水处理池4.灯带（红蓝间隔，蓝光波长：400~520nm，红光波长：610~720nm），箭头方向表示水流方向，现结合附图对本实施例进行说明：

（1）将取自济南大明湖、护城河、污水处理厂、小清河、太平河、黄河及济南湿地公园的淡水藻用清水冲洗，并于锥形瓶中加入培养基中进行培养（培养基：nano38.82×10^-4m，nah2po4·h2o3.62×10^-5m，nasio3·9h2o1.06×10^-4m，fecl3·6h2o1.17×10^-5m，na2edta2·h2o1.17×10^-5m,cuso4·5h2o3.93×10^-8mna2moo4·2h2o2.60×10^-8m，znso4·7h2o7.65×10^-8m，cocl2·6h2o4.20×10^-8m，mncl4·h2o9.10×10^-7m，维生素b12.96×10^-7m，维生素b72.05×10^-9m，维生素b123.69×10^-10m），三天后，发现污水处理厂附近的鞘藻生长繁殖快，继续用该培养基对该鞘藻进行驯化培养1个月，1个月后在5升桶、20升桶和培养池中进行扩大培养；

（2）将步骤（1）中扩大培养得到的鞘藻投放到一、二、三级污水处理池中，投放密度分别为1kg/m³、1.2kg/m³、1kgkg/m³；将大明湖待处理的污水先经过初沉池进行沉降，去除进水中的泥沙、悬浮颗粒，沉降后的污水通入一级污水处理池中，控制一级污水处理池的进水量为437.5m³/h，并依次流经二级污水处理池和三级污水处理池，三级污水处理池的单池尺寸均为80.0m×9.0m，有效水深0.5m，控制一、二、三级级污水处理池水的水平流速为0.06m/s，流出三级污水处理池的水在气浮池去除悬浮物并进行紫外杀菌处理。污水处理池内的藻类变黄后人工捞出过滤，经初步干燥后用于生产有机肥。实施例1中污水处理的流程图如图1所示，藻类处理系统图如图2所示，对处理后的水进行各项指标检测，结果如表1所示：

表1污水处理系统污染物去除率分析表

注意：夜晚将污水处理池上的蓝灯（波长：400~520nm）和红灯（波长：610~720nm）打开，水藻继续进行光合作用，不影响水处理。

结果表明通过三级污水处理池对污水进行处理，使污水处理的效率大大提升，处理出水水质达到地表水ⅲ类水质标准，且在湖水及水体中存在着一些野藻，为确保整体水质达到净化要求，系统通过以藻抑藻的方式，从两个方面来抑制水中野生蓝绿藻数量增长。