1中，通过第一 隔膜栗3、畜禽粪便水溶肥生产废水入口 2和管路连接于光生物反应器6的底部，废水入口距 离反应器底部l〇cm左右，微藻种子培养器4为三角瓶，通过管路连接光生物反应器6。
[0051 ]所述进气单元包括C02进气管路和空气压缩机11，C02进气管路与C02高压气瓶12连 接，C〇2进气管路的另一端连接混合气室8，空气压缩机也连接混合气室8，混合气室8通过管 路连接有曝气头7,该曝气头7设置在光生物反应器6底部。光生物反应器6顶部设置有出气 管5。光生物反应器6的藻与废水混合液出口通过阀门13连接超滤单元。
[0052]超滤单元包括内压式中空纤维膜组件17,中空纤维膜的孔径为0.22μπι;光生物反 应器藻液出口连接该内压式中空纤维膜组件17的进水口，连接管路上设置有藻与废水混合 液出口阀门13、第二隔膜栗14、转子流量计15与压力表16;内压式中空纤维膜组件17的浓缩 液出口连接有微藻浓缩液储存罐19。内压式中空纤维膜组件17的滤液出水口 20上设置滤液 出水阀门18。
[0053] 处理步骤：
[0054] 一、通过水栗，由废水进水口向反应器主体中栗入畜禽粪便水溶肥生产废水5L，添 加蒸馏水145L，最终ΝΗ3-Ν含量为72.21mg/L。
[0055] 二、向反应器中废水按顺序分别添加营养盐NaH2P〇4 · 2H20 2.34g(15.6mg/L)， CaCl2 · 2H20 6.6g(44mg/L)，MgS〇4· 7H20 184.5g(1230mg/L),柠檬酸铁0.75g(5mg/L)。设 置培养光照度为20001ux，光暗周期之比L:D = 12:12,各周期分别是12小时。
[0056] 三、将卤水在120~130°C下灭菌15~30min，用消毒后的卤水调节废水的盐度值至 170,然后用lmol/L盐酸调节pH值至8.5。向处理好的废水中添加微藻种液，直至配至微藻干 重为0.25g/L，总液体量为反应器主体体积的三分之二。
[0057]四、调节废水pH值至8.5,开启混合气路系统。打开⑶2压力控制阀门及空气压缩 机，调节c〇2流量计及空气进口流量计，在光周期内向反应器内通入体积比为10 %的c〇2混合 气体，培养12天；
[0058] 五、开启超滤系统。打开微藻培养器进水口阀门，开启隔膜栗，调节液体流量计，控 制超滤膜的进水流量和压力；超滤后的清液经中空纤维膜组件清液出口流出，超滤后的微 藻浓缩液由膜组件浓缩液出口流出，用其他容器收集微藻浓缩液。
[0059] 对比例
[0060] 作为对比（CK)，采用实施例1的设备，其中光实物反应器内放置蒸馏水配制的D.M. 标准培养基(D.m medium)，其他操作条件同实施例1。
[0061] 经过12天生长，用中空纤维膜组件过滤，取储罐内的微藻浓缩液进行测试。实施例 1和对比例的生物量及氨氮去除率结果见表1。生物量随时间变化比较见图2。图3为实施例1 和对比例β-胡萝卜素随时间变化图。
[0062]表1生物量及氨氮去除率
[0064] 实施例2
[0065] 本实施例中，处理的鸡粪水溶肥生产废水，C0D为869.4mg/L，其TN为2892.3mg/L， NH3-N 浓度为 2151 · 2mg/L，TP 浓度 9 · 5mg/L。
[0066] 处理步骤：
[0067] 一、通过水栗，由废水进水口向反应器主体中栗入畜禽粪便水溶肥生产废水5L，添 加蒸馏水135L，最终NH3-N含量为100.6mg/L。；
[0068] 二、向反应器中废水按顺序分别添加营养盐至NaH2P〇4 · 2H20 15mg/L，CaCl2 · 2H20 40mg/L，MgS〇4 · 7H20 1250mg/L，柠檬酸铁4mg/L。设置培养光照度为20001ux，光暗周期之比 L:D = 12:12,各周期分别是12小时。
[0069] 三、用NaCl溶液调节废水的盐度值至170,然后用lmol/L氢氧化钠溶液调节pH值至 8.5。向处理好的废水中添加微藻种液，直至配至微藻干重为0.28g/L，总液体量为反应器主 体的三分之二体积。
[0070]四、调节废水pH值至8.5,开启混合气路系统。打开⑶2压力控制阀门及空气压缩 机，调节C02流量计及空气进口流量计，在光周期内向反应器内通入体积比为5 %的⑶2混合 气体，培养11天；
[0071 ]五、开启超滤系统。打开微藻培养器进水口阀门，开启隔膜栗，调节液体流量计，控 制超滤膜的进水流量和压力；超滤后的清液经中空纤维膜组件清液出口流出，超滤后的微 藻浓缩液由膜组件浓缩液出口流出，用其他容器收集微藻浓缩液。收集的微藻浓缩液中生 物量为960mg/L，i3-胡萝卜素为13mg/L。
[0072]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种畜禽粪便水溶肥生产废水培养杜氏藻的资源化利用方法，其特征在于，包括步 骤： 1) 将畜禽粪便水溶肥生产废水用水稀释，稀释倍数为20~35倍； 2) 向稀释后的畜禽粪便水溶肥生产废水中添加营养元素？、〇8、？6、1%，相应营养盐添加 量为似出卩04.2!120 15.0~18.011^/1，〇&(：12.2!120 40~5011^/1，]\^504.7!120 1000~ 1300mg/L，朽1 檬酸铁 4 ~6mg/L; 3) 使用NaCl溶液、海水、卤水中的一种或多种调节废水的盐度值至150~200,并控制pH 值为8.0~9.0; 4) 向步骤1)稀释后的废水中接种处于对数生长期的杜氏藻进行培养，接种量为0.2g干 重/L至0.3g干重/L; 5) 连续培养8~12天，使得杜氏藻的生长到达平台期后，将杜氏藻收获，并用于β-胡萝卜 素的制取。2. 根据权利要求1所述的资源化利用方法，其特征在于，所述畜禽粪便为鸡粪和/或猪 粪，所述畜禽粪便水溶肥生产废水中，COD浓度为800~900mg/L，ΤΝ为2800~3100mg/L，ΝΗ 3-Ν 浓度为 2000~2500mg/L，TP 浓度6 · 0~10 · Omg/L。3. 根据权利要求1所述的资源化利用方法，其特征在于，所述步骤4)中，培养光照度为 1800~250011?，光暗周期比为12:10~14。4. 根据权利要求3所述的资源化利用方法，其特征在于，所述步骤4)中，在杜氏藻培养 的光周期通入C02体积比为4~10 %的C02与空气混合气体。5. 根据权利要求1所述的水资源化利用方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述海水和 卤水经过消毒，所述消毒是将液体在120~130°C下灭菌15~30min。6. 根据权利要求1所述的水资源化利用方法，其特征在于，所述步骤3)中用0.2~2mol/ L盐酸和/或0.2~2mol/L NaOH溶液调节pH值。7. 根据权利要求1~6任一所述的资源化利用方法，其特征在于，所述步骤3)中，用NaCl 溶液或消毒后的海水、卤水中的一种调节废水的盐度值至165~175,之后用盐酸和/或NaOH 溶液调节pH值至8.5。8. 根据权利要求1~6任一所述的污水资源化利用方法，其特征在于，所述步骤5)中，使 得杜氏藻的生长到达平台期后，用内压式真空纤维膜将杜氏藻收获，纤维膜的过滤孔径为 0·22μηι 〇9. 根据权利要求1~6任一所述的资源化利用方法，其特征在于，用于所述方法的设备 包括光生物反应器、超滤单元、微藻种子培养器、进气单元； 所述光生物反应器设置有畜禽粪便水溶肥生产废水进水口，微藻种子培养器通过管路 连接所述光生物反应器 所述进气单元包括C02进气管路和空气压缩机，所述C02进气管路和空气压缩机连接有 混合气室，所述混合气室通过管路连接有曝气头，所述曝气头设置在光生物反应器底部； 所述光生物反应器的藻与废水混合液出口连接所述超滤单元。10. 根据权利要求1~4任一所述的资源化利用方法，其特征在于，所述超滤单元包括内 压式中空纤维膜组件，光生物反应器藻液出口连接所述内压式中空纤维膜组件的进水口， 连接管路上设置有压力表、隔膜栗、阀门、转子流量计;所述内压式中空纤维膜组件的浓缩
【专利摘要】本发明属于废水处理领域，提供一种畜禽粪便水溶肥生产废水培养杜氏藻的资源化利用方法，包括1)将畜禽粪便水溶肥生产废水用水稀释，2)向稀释后的畜禽粪便水溶肥生产废水中添加营养元素P、Ca、Fe、Mg，3)使用NaCl溶液、海水、卤水中的一种或多种调节废水的盐度值至150～200，并控制pH值为8.0～9.0；4)接种处于对数生长期的杜氏藻进行培养，5)连续培养8～12天，使得杜氏藻的生长到达平台期后，将杜氏藻收获。本发明提出的方法，将处理畜禽粪便水溶肥生产废水与营养元素回收利用相结合，既可以实现废水中污染物的脱除，又可以做到生物质原料的生产，起到了环境保护、节约成本、回收资源、以及营养元素循环利用的多重功效。
【IPC分类】C12N1/12, C02F3/32, C12R1/89, C12M1/00, C02F9/00, C12M1/12, C12M1/04
【公开号】CN105505779
【申请号】CN201510886188
【发明人】卢海凤, 赵煜, 王新锋, 张丽, 李保明, 张源辉
【申请人】中国农业大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月4日