真菌介质的微藻固定化降解废水中对二甲苯的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种废水特定污染物处理方法，尤其设及真菌介质的微藻固定化降解 废水中对二甲苯的处理方法。
【背景技术】
[0002] 对二甲苯是重要的化工原料，可作为颜料、油漆等的稀释剂等的稀释剂，印刷、橡 胶、皮革等工业的溶剂。在有机合成、合成橡胶、油漆和染料等相关行业的生产过程中均会 产生大量的二甲苯废水废气，运些二甲苯废水和废气可随其生产和使用单位所排放的废水 进入水体。近年来，工业废水的直接排放，造成了水体严重的有机污染，环境中的二甲苯虽 然可W生物降解，但生物降解速率远比挥发速率低的多。因此，二甲苯废水的排放不仅威胁 鱼类和水生生物的生存，而且严重威胁着人类的健康。
[0003] 近年来，国内外对进一步发挥藻类净化污水的潜力进行了大量研究，在藻类净化 污水的机理研究方面取得了很大进展。与传统方法相比，利用藻类处理污水可W克服传统 污水处理方法易引起的二次污染、潜在营养物质流失、资源不能完全利用等弊端，同时能够 有效且低成本地去除造成对二甲苯对水质的污染，因此具有广阔的应用前景。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术提供一种具有真菌-微藻共生的大颗粒球体、简 单高效、成本低廉、接触界面性能好、生态友好的真菌介质的微藻固定化降解废水中对二甲 苯的处理方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：真菌介质的微藻固定化降解废水 中对二甲苯的处理方法，包括采用微生物对水中的二甲苯进行降解处理，其中：微生物为微 藻与真菌形成微藻共生的球体。采用微藻与真菌形成共生球体，具有简单高效、成本低廉、 接触界面性能好，能有效的降解水中的二甲苯，且能避免化学试剂的使用，生态友好。
[0006] 为优化上述技术方案，采取的措施还包括：将微藻在自养培养条件或异养培养条 件下培养后转入生物反应器高密度培养；将真菌抱子加入经过生物反应器高密度培养的微 藻液中直至形成微藻与真菌共生的球体。真菌抱子进入微藻液经过一段时间的反应接触， 可形成共生的球体，从而具有出乎预料的降解二甲苯的作用。微藻包括小球藻属、简柱藻 属、娃藻、菱形藻、裂壶藻、杜氏藻属、微绿球藻、衣藻属、扁藻、空球藻属其中的一种或几种； 微藻采用的培养基包括BG-11培养基或F/2培养基或walne培养基其中的一种或几种。根 据实验，优选适当培养基可W形成与实验目的相应的球形共生物。真菌培养自能成球的真 菌菌株的抱子；成球的真菌菌株包括米根酶、变色木耳、糖皮侧耳、羊肚菌、产黄青霉、双抱 磨茹、毛霉属、深黄被抱霉、海藻曲霉、里氏木霉、黄抱平革菌其中的一种或几种。上述菌种 具有一定的性状差异，但均有生长快速、形成共生物后能有效降解去除水体中的二甲苯的 效果，并且能反复使用。自养培养条件为：溫度控制在20-45°C的范围内，光照培养氮源甘 氨酸或酵母提取物的初始浓度介于l-15g/l，通入空气或空气与二氧化碳的混合气体，通气 量为50-300LA。二氧化碳浓度为0. 9-3% ;培养过程采用10-200umol?m2 ?s1的日光照 射，抑控制在5-9之间；总培养时间介于50-400h。采用特定自养培养条件配合相应的菌 株，形成的共生球体，表面结合均匀，形成球体稳定。异养条件为：有机碳源葡萄糖为20g/ L;通气量150-25化A，培养过程中抑值为6至8,总培养时间为100-15化。异养条件培养 相对产量稳定，形成球体效果也无明显差异。
[0007]由于本发明采用了微生物为微藻与真菌形成微藻共生的球体。采用微藻与真菌形 成共生球体，具有简单高效、成本低廉、接触界面性能好，能有效的降解水中的二甲苯，且能 避免化学试剂的使用，生态友好。因而本发明具有真菌-微藻共生的大颗粒球体、简单高 效、成本低廉、接触界面性能好、生态友好的优点。
【具体实施方式】
[0008]W下结合附实施例对本发明作进一步详细描述。
[0009] 实施例1 :真菌介质的微藻固定化降解废水中对二甲苯的处理方法，包括采用微 生物对水中的二甲苯进行降解处理，其中：微生物为微藻与真菌形成微藻共生的球体。采用 微藻与真菌形成共生球体，具有简单高效、成本低廉、接触界面性能好，能有效的降解水中 的二甲苯，且能避免化学试剂的使用，生态友好。将微藻在自养培养条件或异养培养条件下 培养后转入生物反应器高密度培养；将真菌抱子加入经过生物反应器高密度培养的微藻液 中直至形成微藻与真菌共生的球体。真菌抱子进入微藻液经过一段时间的反应接触，可形 成共生的球体，从而具有出乎预料的降解二甲苯的作用。微藻包括小球藻属、简柱藻属、娃 藻、菱形藻、裂壶藻、杜氏藻属、微绿球藻、衣藻属、扁藻、空球藻属其中的一种或几种；微藻 采用的培养基包括BG-11培养基或F/2培养基或walne培养基其中的一种或几种。根据实 验，优选适当培养基可W形成与实验目的相应的球形共生物。真菌培养自能成球的真菌菌 株的抱子；成球的真菌菌株包括米根酶、变色木耳、糖皮侧耳、羊肚菌、产黄青霉、双抱磨茹、 毛霉属、深黄被抱霉、海藻曲霉、里氏木霉、黄抱平革菌其中的一种或几种。上述菌种具有 一定的性状差异，但均有生长快速、形成共生物后能有效降解去除水体中的二甲苯的效果， 并且能反复使用。自养培养条件为：溫度控制在20-45°C的范围内，光照培养氮源甘氨酸 或酵母提取物的初始浓度介于l-15g/l，通入空气或空气与二氧化碳的混合气体，通气量为 50-300LA。二氧化碳浓度为0. 9-3% ;培养过程采用10-200umol?m2 ?S1的日光照射，抑 控制在5-9之间；总培养时间介于50-400h。采用特定自养培养条件配合相应的菌株，形成 的共生球体，表面结合均匀，形成球体稳定。异养条件为：有机碳源葡萄糖为20g/L;通气量 150-250LA，培养过程中抑值为6至8,总培养时间为100-15化。异养条件培养相对产量 稳定，形成球体效果也无明显差异。
[0010] 进一步的，通过实例进一步说明本发明。
[0011] (1)微藻的转接：从-7(TC冰箱取出冻存微藻藻株并用接种环刮取少许到固体斜 面平板光照培养。
[0012] 自养培养条件如下：溫度控制在20°C;光照培养氮源如甘氨酸、酵母提取物等初始 浓度1g/l，通入空气或空气与C〇2的混合气体，通气量50LA;C02浓度0.9%。培养过程中 采用lOumol.m2.S1的日光照射，抑值控制在5之间；总培养时间50小时。
[0013] 异养培养条件如下：有机碳源如葡萄糖浓度0. 01;通入空气，通气量100LA;培 养过程中采用加mol.m2.s1的日光照射，抑值控制在5;总培养时间72小时。
[0014] (2)微藻的高密度培养：将平板培养物接种至生物反应器培养，在异养培养基中 高密度培养；生物反应装置包括摇瓶、通气瓶、光生物反应器、发酵罐和开放培养池。在上述 适宜条件培养，直到细胞对数生长期，细胞密度达到（106-1010W上)。
[0015] 自养培养条件如下：溫度控制在20°c光照培养氮源如甘氨酸、酵母提取物等初 始浓度1g/l，通入空气或空气与C〇2的混合气体，通气量50LA;C02浓度0.9%。培养过程 中采用lOumol.m2.S1的日光照射，抑值控制在5 ;总培养时间50小时。
[0016] 异养培养条件如下：有机碳源如葡萄糖浓度0. 〇1旨/1，通入空气，通气量100L/ h;培养过程中采用加mol.m2.S1的日光照射，抑值控制在5 ;总培养时间72h 3)能成球的真菌的抱子的培养：从-7(TC冰箱取出冻存真菌菌株并用接种环刮取少许 到固体平板培养4-7天，然后用无菌水反复冲洗获得新鲜的真菌抱子。
[0017] (4)添加新鲜抱子悬浮液到微藻培养基中在微藻细胞培养到细胞对数生长期，细 胞密度达到（1〇6-1〇1°W上)，向微藻的培养基中添加一定数量的真菌抱子。
[0018] (5)真菌介导微藻细胞固定化：优化培养条件，致使直至所有微藻与真菌形成微 藻共生的球体。形成微藻共生球体的微藻，用简单的过滤方法进行微藻收获。
[0019] (6)固定化的微藻细胞用来降解废水中的对二甲苯。
[0020] 实施例2: (1)微藻的转接：从-70°C冰箱取出冻存微藻藻株并用接种环刮取少许到固体斜面平 板光照培养。
[0021] 自养培养条件如下：溫度控制在45°c，光照培养氮源如甘氨酸、酵母提取物等初 始浓度15g/l，通入空气或空气与C〇2的混合气体，通气量50LA;C〇2浓度3%。培养过程 中采用lOumol.m2.S1的日光照射，抑值控制在5,总培养时间50小时。
[0022] 异养培养条件如下：有机碳源如葡萄糖浓度0. 01g/L;通入空气，通气量10化/ h;培养过程中采用加mol.m2.S1的日光照射，抑值控制在5;总培养时间视细胞生长72小 时。
[0023] (2)微藻的高密度培养：将平板培养物接种至生物反应器培养，在异养培养基中 高密度培养；生物反应装置包括摇瓶、通气瓶、光生物反应器、发酵罐和开放培养池。在上述 适宜条件培养，直到细胞对数生长期，细胞密度达到（106-1010W上)。
[0024] 自养培养条件如下：溫度控制在45°C，光照培养氮源如甘氨酸、酵母提取物等初 始浓度1g/l，通入空气或空气与C〇2的混合气体，通气量50LA;C02浓度3%。培养过程中 采用200umol.m2.S1的日光照射，抑值控制在9总培养时间120小时。
[00巧] 异养培养条件如下：有机碳源如葡萄糖浓度200g/L;通入空气，通气量400L/ h;培养过程中采用40umol.m2.S1的日光照射，抑值控制在5 ;总培养时间200小时。
[0026] (3)能成球的真菌的抱子的培养：从-70°C冰箱取出冻存真菌菌株并用接种环刮 取少许到固体平板培养4-7天，然后用无菌水反复冲洗获得新鲜的真菌抱子。
[0027] (4)添加新鲜抱子悬浮液到微藻培养基中在微藻细胞培养到细胞对数生长期，细 胞密度达到（106-1010W上)，向微藻的培养基中添加一定数量的真菌抱子。
[0028](5)真菌介导微藻细胞固定化：优化培养条件，致使直至所有