一种处理水产养殖废水的固定化光合细菌的制备和使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环境净化领域的光合细菌及其制备方法，具体是一种固定化光合 细菌及其去除水产养殖废水COD的方法。
【背景技术】
[0002] 我国是养殖大国，近年来，养殖业取得了很大的发展。高密度水产养殖的水体中， 含有大量的鱼类粪便和残饵，以及鱼药的残留物，它们腐败后产生的有害物质直接污染水 体和底泥。轻度污染可造成鱼类生活不适，饲料系数增高，生长缓慢，免疫力下降，积累到一 定程度后，能使鱼类中毒、发病甚至死亡。
[0003] 水产养殖废水处理方法主要有物理处理法、化学处理法、物理化学处理法、生物处 理法。理化处理方法能耗高，容易引起二次污染，而生物处理法见效慢，处理效果波动大。光 合细菌可基本克服消毒杀菌剂的缺点，通过降解或清除水体中包括鱼药在内的有害化学物 质；与病原微生物争夺营养、空间，使其无法大量繁殖，从而不易形成致病的环境条件。光合 细菌作为优良的水环境改良剂和饲料添加剂，取得了很好的效果和较大的经济效益。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的上述不足，本发明提供一种处理水产养殖废水的固定化光合细菌 的制备和使用方法。
[0005] -种处理水产养殖废水的固定化光合细菌的制备和使用方法，其特征在于，包括 以下步骤： (1) 预处理：对水产养殖废水进行预处理，去除大部分固体悬浮物和部分有机物； (2) 光合细菌固定化过程：将光合细菌浓缩液与海藻酸钠混合后滴入氯化钙溶液中，形 成固定化微生物凝胶球，并填充在生物反应器内； (3) 检测排放或回流：对出水进行检测，如达到国家或地方制定的排放或回用标准，则 排放或回用，如未能达到标准，则回流再次进行处理直到达标。
[0006] 如权利要求1所述的预处理，其特征是采用活性炭、石英砂、细格栅或超滤膜技术 处理； 所述的光合细菌为经过在光照条件下培养的光合细菌浓缩液，浓度为10~30g/L。
[0007] 固定化光合细菌的制备方法如下：按照0. 08~2:1~3:1的比例将海藻酸钠、光 合细菌浓缩液、水混合后滴加到3%氯化钙溶液中，固化5~10分钟后，把聚合成型的凝胶 氯化钙溶液中取出，去离子水清洗，即得到用于降解氨氮和COD的固定化光合细菌。
[0008] 生物反应器内固定化光合细菌填充率为10~30%，保持每天6_12h光照，水力停留 时间维持在12_48h。
[0009] 本发明采用固定化光合细菌去除水产养殖废水的C0D，该固定化光合细菌不仅具 有良好的稳定性而且保留了光合细菌的活性，具有光合细菌负载量、活性高、氨氮和COD去 除速度快、净化效率高、成本低、制备工艺简单等特点，将制备的包埋光合细菌可以应用于 水产养殖废水COD和氨氮的去除，可以达到良好的处理效果。
[0010] 本发明将高浓度的活性光合细菌固定化在天然高分子海藻酸钠水凝胶中，制成具 有高活性的固定化光合细菌，既保证了光合细菌的高活性也确保了生物反应器内的光合细 菌数量。固定化光合细菌可以在投放到水产养殖废水后立即降解水体中的COD和氨氮，在 处理高浓度养殖废水方面具有广泛的应用前景。
【具体实施方式】
[0011] 下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。
[0012] 实施例1: 对浙江省某鱼类养殖场排水口进行取样检测氨氮浓度为12 mg/L，CODsfaS 56 mg/L，固 定化光合细菌对废水进行处理，包括步骤如下： 预处理：取此养殖废水100 L，采用石英砂层过滤预处理，去除大部分固体悬浮物和部 分有机污染物。
[0013] 光合细菌固定化过程：按照1. 5:2:1的比例将海藻酸钠、光合细菌浓缩液、水混合 后滴加到3%氯化钙溶液中，固化10分钟后，把聚合成型的凝胶氯化钙溶液中取出，去离子 水清洗，按照填充率为20%投加固定化微生物反应器内，保持每天12h光照，水力停留时间 为 48h。
[0014] 检测回用：对出水进行检测，氨氮浓度为0. 6 mg/L、0)1为5. 4达到浙江省地方 标准《水产养殖废水排放要求》(DB33/453-2006)中CODsJ氏于8 mg/L的一级排放标准，可 以达标排放。
[0015] 整个处理过程的检测数据如下表：
[0016] 实施例2: 对上海市某虾蟹类养殖场排水口进行取样检测氨氮浓度为25 mg/L，C0D&S88 mg/L， 固定化光合细菌对废水进行处理，包括步骤如下： 预处理：取此氨氮废水100 L，采用石英砂层过滤预处理，去除大部分固体悬浮物和部 分有机污染物。按照2:3:1的比例将海藻酸钠、光合细菌浓缩液、水混合后滴加到3%氯化 钙溶液中，固化15分钟后，把聚合成型的凝胶氯化钙溶液中取出，去离子水清洗，按照填充 率为15%投加到固定化微生物反应器内，保持每天8h光照，水力停留时间为36h。
[0017] 检测回用：对出水进行检测，氨氮浓度为I. 2 11^/1、〇)0&为6. 8 mg/L，达到上海市 地方标准《污水综合排放标准》（DB31/199-2009)中氨氮浓度低于18 mg/L，C0D&低于60 mg/L的一级排放标准，可以达标排放。
[0018] 整个处理过程的检测数据如下表：
【主权项】
1. 一种处理水产养殖废水的固定化光合细菌的制备和使用方法，其特征在于，包括以 下步骤： (1) 预处理：对水产养殖废水进行预处理，去除大部分固体悬浮物和部分有机物； (2) 光合细菌固定化过程：将光合细菌浓缩液与海藻酸钠混合后滴入氯化钙溶液中，形 成固定化微生物凝胶球，并填充在生物反应器内； (3) 检测排放或回流：对出水进行检测，如达到国家或地方制定的排放或回用标准，则 排放或回用，如未能达到标准，则回流再次进行处理直到达标。2. 根据权利要求1所述一种处理水产养殖废水的固定化光合细菌的制备和使用方法， 其特征在于，所述的预处理，其特征是采用活性炭、石英砂、细格栅或超滤膜技术处理。3. 根据权利要求1所述一种处理水产养殖废水的固定化光合细菌的制备和使用方法， 其特征在于，所述的光合细菌为经过在光照条件下培养的光合细菌浓缩液，浓度为10~ 30g/L〇4. 根据权利要求1所述一种处理水产养殖废水的固定化光合细菌的制备和使用方法， 其特征在于，固定化光合细菌的制备方法如下：按照0. 08~2:1~3:1的比例将海藻酸钠、 光合细菌浓缩液、水混合后滴加到3%氯化钙溶液中，固化5~10分钟后，把聚合成型的凝 胶氯化钙溶液中取出，去离子水清洗，即得到用于降解氨氮和COD的固定化光合细菌。5. 根据权利要求1所述一种处理水产养殖废水的固定化光合细菌的制备和使用方法， 其特征在于，生物反应器内固定化光合细菌填充率为10~30%，保持每天6-12h光照，水力 停留时间维持在12-48h。
【专利摘要】本发明公开了一种处理水产养殖废水的固定化光合细菌的制备和使用方法。该固定化光合细菌是由具有网格结构的天然高分子海藻酸钠水凝胶及固定在网格中的活性光合细菌构成。本发明还公开了固定化光合细菌在水产养殖废水使用方法。本发明实施例的COD去除率可达到90%，氨氮去除率可达到95%，使用该光合细菌颗粒处理水产养殖废水，简便易行，污染物去除率高。
【IPC分类】C02F9/14, C12N11/04, C12N11/10
【公开号】CN104944712
【申请号】CN201510402804
【发明人】何丹农, 董亚梅, 尹桂林, 严鹏, 童琴, 金彩虹
【申请人】上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月10日