一种莱茵衣藻颗粒污泥及培养方法和应用与流程

    技术2025-04-05  37


    本申请属于污水处理,尤其涉及一种莱茵衣藻颗粒污泥及培养方法和应用。


    背景技术:

    1、二氧化碳()、氧化亚氮(n2o)、甲烷()以及氟利昂是大气中主要的温室气体,温室气体排放到大气过程中的碳排放,会消耗或减少平流层的臭氧,造成大气温度升高;温室气体中的氧化亚氮(n2o)的升温效应远超二氧化碳(),并且氧化亚氮(n2o)在大气中寿命极长,因此控制氧化亚氮(n2o)的排放有助于缓和温室效应,减少碳排放。

    2、污水处理行业碳排放是全社会碳排放过程的重要组成部分,目前主流的污水处理工艺主要是序批式活性污泥法(sbr)、氧化沟以及厌氧-缺氧-好氧工艺(a2/o)等污水处理工艺;序批式活性污泥法(sbr)等污水处理工艺过程中,活性污泥中的细菌通过硝化和反硝化等生化作用去除污水中有机物、氮、磷等污染物,细菌的不完全硝化和反硝化反应容易导致氧化亚氮(n2o)排放到大气中,造成碳排放,同时也造成了氮等资源的浪费。藻类具有同化吸收氮等元素并转化成生物质的能力,既减少了氧化亚氮(n2o)排放,又提高了氮元素的利用率,莱茵衣藻(chlamydomonas reinhardtii )属于绿藻门、团藻目、衣藻属,生长迅速,对nh4+-n的同化富集效率高于no3--n和尿素,是一种可食用的天然藻类,富含蛋白质、膳食纤维等高价值物质,因此,将莱茵衣藻用于污水处理既可以减少细菌导致的氧化亚氮(n2o)排放,达到净化水质要求,又可以回收高价值有机物。

    3、除了利用污水中氮等资源生成高价值资源之外,另一方面莱茵衣藻沉降性很差,泥水分离效果不好,容易从出水口排出,这降低了污水处理的效果。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本申请提供了一种莱茵衣藻颗粒污泥及培养方法和应用,用于解决现有技术中污水处理的效果较差的技术问题。

    2、本申请第一方面提供了一种莱茵衣藻颗粒污泥的培养方法,培养方法包括步骤:

    3、步骤s1、将莱茵衣藻接种到培养基中进行活化,得到活化后的莱茵衣藻;

    4、步骤s2、将活化后的莱茵衣藻进行逐级繁殖培养,得到扩大培养后的莱茵衣藻;

    5、步骤s3、将扩大培养后的莱茵衣藻和污泥混合接种到封闭序批式反应器中,以进水-厌氧-曝气-沉淀-排水-静置为一个周期进行微藻颗粒化培养,得到莱茵衣藻颗粒污泥;

    6、步骤s3中,曝气阶段的时间逐渐延长,沉淀阶段的时间逐渐缩短。

    7、优选的,步骤s3中,所述微藻颗粒化培养的时间为48天;

    8、微藻颗粒化培养的1~5天时,曝气阶段的时间为190 min,沉淀阶段的时间为30min;

    9、微藻颗粒化培养的6~10天时,曝气阶段的时间为215 min,沉淀阶段的时间为5min;

    10、微藻颗粒化培养的11~48天时,曝气阶段的时间为220 min,沉淀阶段的时间为1min。

    11、优选的,所述微藻颗粒化培养中,进水阶段的时间为6~8 min;

    12、厌氧阶段的时间为110~130 min;

    13、曝气阶段的时间为110~220 min;

    14、沉淀阶段的时间为1~30 min;

    15、排水阶段的时间为6~8 min;

    16、静置阶段的时间为5~6 min。

    17、优选的,所述微藻颗粒化培养中,一个周期的时间为6 h。

    18、优选的,所述微藻颗粒化培养中,曝气阶段的气升速度1.0~1.5 cm/s。

    19、优选的,所述微藻颗粒化培养中,水力停留时间12 h,体积交换比50%,光照强度6000 lux。

    20、优选的,步骤s1中,所述活化使用的培养基为tap培养基,温度为25±1 ℃,光照强度为1500~2500 lux,光暗比为12 h:12 h,时间为1 d。

    21、优选的,步骤s2中,所述逐级繁殖培养中第一阶段使用的培养基为tap培养基,温度为25±1 ℃,光照强度为1500~2500 lux,光暗比为12 h:12 h,时间为10 d;

    22、所述逐级繁殖培养中第二阶段使用的培养基为tap培养基,温度为25±1 ℃,光照强度为1500~2500 lux,时间为7 d。

    23、本申请第二方面提供了一种莱茵衣藻颗粒污泥,由第一方面所述的培养方法培养得到。

    24、本申请第三方面提供了第一方面所述的培养方法或第二方面所述的莱茵衣藻颗粒污泥在污水处理中的应用。

    25、综上所述,本申请提供了一种莱茵衣藻颗粒污泥及培养方法和应用,本申请提供的一种莱茵衣藻颗粒污泥培养方法先将购买的莱茵衣藻接种到tap培养基中进行活化、逐级繁殖培养,得到扩大培养后的莱茵衣藻,随后将莱茵衣藻污泥混合接种到封闭序批式反应器中进行微藻颗粒化培养,微藻颗粒化培养以进水-厌氧-曝气-沉淀-排水-静置为一个周期进行培养得到莱茵衣藻颗粒污泥;培养得到的莱茵衣藻颗粒污泥的结构致密同时富含空隙,空隙有利于传质作用,污水中污染物能够更快进入颗粒内部,促进高价值的生物质的生成,并且莱茵衣藻颗粒污泥能很快的沉淀,在污水处理过程中实现了高价值的生物质的生成和收集,从而解决现有技术中污水处理的效果较差的技术问题。



    技术特征:

    1.一种莱茵衣藻颗粒污泥的培养方法,其特征在于,包括步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种莱茵衣藻颗粒污泥的培养方法,其特征在于,步骤s3中,所述微藻颗粒化培养的时间为48天;

    3.根据权利要求1所述的一种莱茵衣藻颗粒污泥的培养方法,其特征在于,所述微藻颗粒化培养中,进水阶段的时间为6~8 min;

    4.根据权利要求1所述的一种莱茵衣藻颗粒污泥的培养方法,其特征在于,所述微藻颗粒化培养中,一个周期的时间为6 h。

    5.根据权利要求1所述的一种莱茵衣藻颗粒污泥的培养方法,其特征在于,所述微藻颗粒化培养中,曝气阶段的气升速度1.0~1.5 cm/s。

    6.根据权利要求1所述的一种莱茵衣藻颗粒污泥的培养方法,其特征在于,所述微藻颗粒化培养中,水力停留时间12 h,体积交换比50%,光照强度6000 lux。

    7.根据权利要求1所述的一种莱茵衣藻颗粒污泥的培养方法,其特征在于,步骤s1中,所述活化使用的培养基为tap培养基,温度为25±1 ℃,光照强度为1500~2500 lux,光暗比为12 h:12 h,时间为1 d。

    8.根据权利要求1所述的一种莱茵衣藻颗粒污泥的培养方法,其特征在于,步骤s2中,所述逐级繁殖培养中第一阶段使用的培养基为tap培养基,温度为25±1 ℃,光照强度为1500~2500 lux,光暗比为12 h:12 h,时间为10 d;

    9.一种莱茵衣藻颗粒污泥,其特征在于,由权利要求1-8任一项所述的培养方法培养得到。

    10.权利要求1-8任一项所述的培养方法或权利要求9所述的莱茵衣藻颗粒污泥在污水处理中的应用。


    技术总结
    本申请属于污水处理技术领域,尤其涉及一种莱茵衣藻颗粒污泥及培养方法和应用;本申请提供的莱茵衣藻颗粒污泥的培养方法可以培养得到平均粒径接近0.5 mm,SVI<subgt;5</subgt;与SVI<subgt;30</subgt;比值接近1,能在1min内沉降完全的莱茵衣藻颗粒污泥,并且培养得到的莱茵衣藻颗粒污泥的结构致密同时富含空隙,有利于污水中污染物能够更快进入颗粒内部反应,促进蛋白质等高价资源生成并减少N<subgt;2</subgt;O排放;一方面提高了莱茵衣藻利用污水中氮等资源生成高价值资源并减少N<subgt;2</subgt;O排放的能力,另一方面方便收集莱茵衣藻颗粒污泥,提高了污水处理的效果,从而解决现有技术中污水处理的效果较差的技术问题。

    技术研发人员:赵子文,刘宇琦,杨晓静,张孜扬,陈俊生,刘畅,劳诗韵,刘丽红,汪吉祥,谌建宇
    受保护的技术使用者:生态环境部华南环境科学研究所(生态环境部生态环境应急研究所)
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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