专利名称：一株低营养栅藻及其在污水深度处理中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一株低营养栅藻及其在污水深度处理中的应用，属于水污染控制 技术领域。
背景技术：
随着人类经济活动的发展，氮磷等营养物质大量排入水体，并产生积累、富 集，引起水体富营养化，导致藻类(主要为蓝藻、绿藻)异常繁殖，使水质迅速 恶化。控制氮磷进入水体，是防止水体富营养化的根本措施。国内外大量研究表 明，常规污水处理工艺虽然能够去除污水中大部分有机和无机污染物，但对氮磷 营养物质的去除效果较差。化学法的除磷效果良好，但化学药剂成本高，产生的 污泥难以处理。近年来利用藻细胞去除污水中氮磷的研究吸引了越来越多的关 注。筛选合适藻种、高效去除氮磷，对于水体富营养化的防止具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一株低营养栅藻及其在污水深度处理中的应用。
本发明提供的低营养栅藻为(&e"M^m船^.) LX1，分离自存放一个月的 自来水，己于2009年4月23日保藏于中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中 心(CGMCC)，藻种保藏号为CGMCCNo. 3036; CGMCC地址为北京市朝阳区 大屯路，中国科学院微生物研究所，邮编为100101。
所述低营养栅藻5te"^/^mw w. LX1在污水深度处理中的应用，先接种该株 栅藻到污水中，通过藻细胞的光合作用对污水进行深度处理，以去除污水中的氮 和磷，其特征在于，所述应用的具体歩骤为1) 首先向污水中接种栅藻藻种，初始接种密度为lxlOl3xl()S个-mL";
2) 将接种后的藻细胞置于光暗比14h:10h、温度25。C、相对湿度75%、光 照强度800 13001ux的条件下培养，同时藻细胞进行光合作用以吸收氮、磷营养 元素，3-13d后，污水中氮和磷的最大去除率分别可达95%和99%以上；
3) 最后通过高速离心机离心栅藻藻液，收获栅藻。 所述污水为一般城巿污水二级处理工艺的二沉池出水。
栅藻&ene血sm^s; .LXl定形群体扁平，由2、 4、 8个细胞组成， 一般常见 的为4个细胞的群体。群体细胞并列于一条直线上；中间部分的细胞呈纺锤形， 上下两端渐尖，直立；细胞壁平滑。4细胞的群体宽11~20 单个细胞宽为 3~5 (xm。
本发明的有益效果为该株栅藻可在低营养环境中生长，因此可将水体中的 氮磷去除到很低水平。首先利用栅藻去除城市污水二级出水中的氮磷，再通过一 定方式将栅藻从城市污水二级出水中分离，得到氮磷含量很低的城市污水三级出 水，从而降低污水厂出水排放到景观水体后爆发水华的风险，可应用于一般城市 污水的深度处理。
图1是培养13 d后栅藻和铜绿微囊藻对城市污水二级出水中氮磷的去除率比 较图2是培养3 d后不同初始接种量条件下栅藻对氮磷去除效果比较图3是固定初始TN，栅藻对不同初始TP的人工模拟城市污水—级出水屮氮
磷的去除关系曲线。
具体实施例方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。实施例1
向城市污水二级出水(总氮TN为26.6mg丄"，总磷TP为3.9 mg'L")中接 种栅藻藻种，初始接种密度为1.5x10S个ttiU1，在光暗比14h:10h、温度25。C、 相对湿度75%、光照强度800-1300 lux的条件下，同时藻细胞进行光合作用以吸 收氮、磷营养元素，培养13d后，高速离心机(10000 rpm x 10 min，4。C)离心 栅藻藻液，收获栅藻，获得氮磷浓度很低的城市污水三级出水。
该株栅藻对城市污水二级出水中氮磷的去除率分别为95.8%和96.1%，相同 培养条件下铜绿微囊藻(铜绿微囊藻来源淡水藻种库)对氮磷的去除率分别为 93.6%和38.5% (图l)，可见该株栅藻在城市污水深度处理方面具有明显优势。
实施例2
栅藻的初始接种密度分别为1.25x105个'mL"、 1.25xl06个'mL-1、 6.25x106 个-mL"和1.25xl(^个'mL—1，在人工模拟城市污水二级出水中(总氮TN为15.0 mg'L"，总磷TP为2.0mg丄")培养3 d后，对TN的去除率分别为11.0°/。、 40.1%、 59.3%和74.7%;对NH3-N的去除率分别为98%、 〉99%、 〉99%和〉99%;对TP 的去除率分别为47.5%、 98.9%、 98.9%禾口>99% (图2)。可见，提高初始接种密 度，可以显著增强该株栅藻对城市污水的水质净化效果。
实施例3
在人工模拟城市污水二级出水中，固定初始总氮TN为llmgl-\控制初始 总磷TP分别为O.l、 0.2、 0.5、 1.0禾卩2.0 mg-L'1。按照实施例1中的方式接种栅 藻，接种密度为2.4xl()S个'mL'1。栅藻对五种人工模拟城市污水二级出水中的氮 磷去除情况如图3 (a)、图3 (b)所示。培养13d后，栅藻对五种人工模拟城市 污水二级出水中TP的去除率基本都达到100%，表明栅藻对TP的去除受N/P比 (氮磷相对含量)的影响不大。在初始TP分别为O.l、 0.2、 0.5、 L0和2.0mg丄—1的条件下，栅藻对TN的去除率分别为38.8%、 64.0%、 >99%、 >99%和>99%。 可见，在氮磷含量均衡满足栅藻生长需求的条件下(本实施例中，初始TN为ll mg丄"时，TP在0.5-2.0 mg七"之间)，栅藻可同时高效去除人工模拟城市污水二 级出水中的氮和磷。
权利要求
1、一株低营养栅藻，其特征在于，该株栅藻名称为Scenedesmus sp.LX1，分离自存放一个月的自来水，已于2009年4月23日保藏于中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心，藻种保藏号为CGMCC No.3036。
2、 一株低营养栅藻在污水深度处理中的应用，先接种该株栅藻到污水中， 通过藻细胞的光合作用对污水进行深度处理，以去除污水中的氮和磷，其特征在 于，所述应用的具体步骤为1) 首先向污水中接种栅藻藻种，初始接种密度为lxl()S 3xl0S个，mL";2) 将接种后的藻细胞置于光暗比14h:10h、温度25。C、相对湿度75%、光 照强度800~1300 lux的条件下培养，同时藻细胞进行光合作用以吸收氮、磷营养 元素，3 13d后，污水中氮和磷的最大去除率分别可达95%和99%以上；3) 最后通过高速离心机离心栅藻藻液，收获栅藻。
3、 根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述污水为般城市污水二 级处理工艺的二沉池出水。
全文摘要
本发明公开了水污染控制技术领域一株低营养栅藻Scenedesmus sp.LX1及其在污水深度处理中的应用。首先在城市污水二级出水中接种该株栅藻后，通过藻细胞的光合作用，栅藻在生长过程中吸收二级出水中的氮磷等营养元素，可进一步降低城市污水处理厂出水中的氮磷浓度。由于该株栅藻可在低营养环境中生长，因此可将二级出水中的氮磷去除到很低水平，从而最大程度减小水华爆发的风险；利用该株栅藻去除城市污水二级出水中的氮磷是一种生态友好、成本低廉、经济高效、易于利用的污水深度处理方法，具有藻细胞易培养、氮磷去除效果好等优点。
文档编号C12R1/89GK101565674SQ20091008379
公开日2009年10月28日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者鑫 李, 佳 杨, 胡洪营 申请人:清华大学