:
[0070]小球藻(Chlorellasorokiniana)、黑曲霉(Aspergillus niger)为本地筛选。
[0071]新鲜淀粉工业废水的原水煮沸1min杀灭微生物营养体后作为培养基。
[0072]使用10.0L不锈钢罐(径高比约=2.5)作为曝气池(容器)进行实验，在罐体上方开口位置安装I X Ilw节能灯(6500K，暖色)，使用灯罩聚光射向罐内，节能灯末端距离罐体高度10cm。
[0073]装入8.0升废水培养基，接入500mL预培养微藻(I X 107cells/mL)、1mL黑曲霉孢子悬液(lX108cells/mL)；
[0074]室温、光照周期(20h光照:4h黑暗，用定时器自动控制)下，静置培养小球藻，每天用微型潜水栗(5W鱼缸用)帮助混合2次，每次lOmin，促进液质混合并促进空气中CO2的进入，以补充光合作用原料。
[0075]光照及混合用的电能来自10Ah光伏发电装置。
[0076]实验结果:培养初期，在黑曲霉降解废水中的物质，体系呈浅黄色，有酸味；随着培养进程，体系逐渐加深变成黑色，有土腥味，并出现大小不一的颗粒状微生物共生体，最后，液体变成灰绿色澄清，藻细胞浓度达到3.4g/L (湿重)，主要在悬浮液中，少量发生沉淀，但不附着在容器壁上。在共生体中发现放线菌(Actinomycetes)。尽管体系澄清的时间较长，但是，对氮磷去除效果与未煮沸杀灭微生物营养体的结果类似，如图4所示。
[0077]实施例4
[0078]光合生物自生O2代替传统曝气的废水处理方法用于新鲜淀粉工业废水的原水煮沸1min杀灭微生物营养体的处理步骤如下:
[0079]用TAP培养基从本地水体富集培养的一个天然混合藻群体，作为光合生物的预培养物(将藻类细胞调整到IX 107cells/mL)，本地筛选的黑曲霉(Aspergillus niger)。
[0080]新鲜淀粉工业废水的原水煮沸1min杀灭微生物营养体后作为培养基。
[0081]使用3.0L三角瓶作为曝气池(容器)进行实验，装入2.0升废水培养基，接入50mL预培养微藻混合液、ImL黑曲霉孢子悬液(lX10scells/mL);置于3 X 18w植物生长灯(白光)下。
[0082]室温下，24h光照静置培养小球藻，每天摇动帮助液质混合2次，每次0.5min。
[0083]光照电能来自市电。
[0084]实验结果:体系很快从浅黄色转变为灰褐色，再转变成带一点绿色的土黄色；有小颗粒状微生物共生体形成，最后，体系变浅褐色澄清，在容器壁上形成容易剥落的半透明膜，藻类形成的绿色群落不规则地分布在膜上。初步形态鉴定，体系以小球藻属(Chlorella)和蓝藻(Cyanophyceae)为主，有少量栅藻属(Scenedesmus)和其他微生物。体系接入混合藻类后澄清的时间缩短，形成特殊的膜结构，表明，在本发明中使用光合生物(微藻)的混合体系，效果更好，更有利于废水处理的氧化曝气过程。体系在氮磷去除时间上没有显著差异，如图5所示。
【主权项】
1.一种光合生物自生O 2代替传统曝气的废水处理方法，其特征在于，是使用预培养获得或从培养体系中收获的光合生物细胞如微藻，加入到改造后的氧化曝气装置中，使之达到一定的比例，然后通过光合生物的光合作用产生并分泌微小的O2气泡，交给光合生物-菌共生体系中的其他微生物用于生长和代谢； 所述改造后的氧化曝气装置由蓄电池(1)、光伏板(2)、电脑自动控制系统(3)、第一光源(4-1)、第二光源(4-2)、未灭菌的废水、光合生物和菌进水管(5);处理后的水出口管(6)、pH电极(7)、OD电极(8)、溶氧电极(9)、磷酸根电极(10)、氨氮/硝酸根电极(11)、无机碳电极(12)、光强电极(13)、曝气池(内含废水，光合生物和菌)(14)、微泡发生装置(15)、流量计(16)、阀门(17)、减压阀(18)、C02/混合空气/烟气或其他混合气瓶(19)组成； 所述曝气池(14)内有废水、光合生物和菌，未灭菌的废水进水管(5)从曝气池(14)上插入曝气池(I)中；所述处理后的水出口管(6)从曝气池14上插入曝气池(14)底部； 所述PH电极(7)、OD电极(8)、溶氧电极(9)、磷酸根电极(10)、氨氮/硝酸根电极(11)、无机碳电极(12)和光强电极(13)并联置于曝气池(14)内； 所述第一光源(4-1)设置在曝气池(14)顶部；所述第二光源(4-2)设置在曝气池(14)侧面；所述微泡发生装置(15)设置在曝气池(14)底； 所述并联的PH电极(7)、OD电极(8)、溶氧电极(9)、磷酸根电极(10)、氨氮/硝酸根电极(11)、无机碳电极(12)和光强电极(13)与所述电脑自动控制系统(3)连接； 所述蓄电池(I)与光伏板(2)连接，蓄电池(I)分别与第一光源(4-1)、第二光源(4-2)连接； 所述C02/混合空气/烟气或其他混合气瓶(19)出口依次装有减压阀(18)、阀门(17)、流量计(16)，流量计(16)与微泡发生装置(15)连接； 具体操作步骤如下: 1)将第一光源(4-1)设置在曝气池(14)顶部，第二光源(4-2)设置在曝气池(14)侧面，调整距离，使光照强度达到1500LUX?5000LUX，形成光照曝气池； 2)将待处理的未灭菌的废水通过未灭菌的废水、光合生物和菌进水管(5)注入光照曝气池(14)内，然后通过未灭菌的废水、光合生物和菌进水管(5)加入由预培养或回收步骤获得的光合生物，使光合生物与水中的微生物混合；所述光合生物如小球藻属、栅藻属、蓝藻是海水或淡水藻类或光合细菌的一种或多种；所述水中的微生物是非光合生物，以下称为菌； 3)蓄电池(I)与光伏板(2)连接，蓄电池(I)分别与第一光源(4-1)、第二光源(4-2)连接，在光照条件下，曝气池(14)内的光合生物利用水中的碳元素，进行光合作用释放O2; 4)光合生物释放的O2被菌摄取，用于生长和代谢，在有氧条件下，菌能更充分地降解水中的有机物，并释放碳元素； 5)废水中有机物降解所释放碳元素，被光合生物进一步通过光合作用释放更多O2，增加曝气池的溶解O2，促进光合生物和菌的生长、代谢、增殖，不断增加曝气池中的各种生物数量。不断增多的光合生物和菌经过不断混合和相互作用，最终形成具有小颗粒各种可观察形态的混合物； 6)将C02/混合空气/烟气或其他混合气瓶(19)的气体通过减压阀(18)、阀门(17)、流量计(16)，流量计(16)与微泡发生装置(15)连接，微泡发生装置以微泡的形态进入含有光合生物-菌的曝气池中，一方面，在微泡状态下，CO2可以更充分地溶解在水中，补充了光合作用的原料0)2;另一方面，微泡上升过程中带动了液体上升，促进光合生物-菌的混合，避免形成过多沉淀而减少参与水处理的光合生物-菌颗粒；7)通过pH电极(7)、OD电极⑶、溶氧电极(9)、磷酸根电极(10)、氨氮/硝酸根电极(11)、无机碳电极(12)和光强电极(13)与所述电脑自动控制系统(3)连接，检测处理后的水的总氮、总磷等理化指标，以确定光照曝气池达到传统机械搅拌曝气的效果，过滤收集光合生物-菌混合物，处理后的水通过处理后的水出口管(6)进入其他工序，或达标排放。
【专利摘要】本发明公开了一种光合生物自生O2代替传统曝气的废水处理方法，是使用预培养获得或从培养体系中收获的光合生物细胞如微藻，加入到改造后的氧化曝气装置中，使之达到一定的比例，然后通过光合生物的光合作用产生并分泌微小的O2气泡，交给光合生物-菌共生体系中的其他微生物用于生长和代谢。本发明方法与机械搅拌和鼓气带来大气泡的过程相比的优点：1.温和、节能、高效。2.减少了CO2排放，原本需要排放到大气中的CO2回收并经光合作用固定成生物质。3.环境友好。在基本不改变现有的传统工艺的条件下，减少排出水中的碳氮磷营养盐浓度，减少接纳排出水的天然水体的富营养化。
【IPC分类】C02F3/02, C02F3/32
【公开号】CN105060463
【申请号】CN201510492677
【发明人】周文广, 张云开, 周瑜, 马宁, 付婷婷, 蒙健宗
【申请人】南宁柯林生物科技有限责任公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月12日