养殖污水中脱氮除磷方法

申请日期2016年8月19日

公开（公告）日期2017.01.04

IPC分类号C02F9/14； C02F3/32； C12N1/12； /20; C12R1/89

概括

本发明公开了一种利用微藻去除养殖废水中氮磷的方法，属于水处理技术领域。过滤层中的微藻和透明无机材料用于制作生物活性填料，直接填充到生物过滤器中。通过微藻的培养驯化，得到具有生物活性的微藻活性填料；养殖污水出水直接流经生物滤池，微藻迅速生长繁殖，直接吸收、转化、去除水体中的氮、磷等营养物质。原污水经过生物滤池，出水氮磷降解率达到95%以上，实现高效脱氮除磷。本发明利用生物微藻去除污水中的氮、磷等营养物质，无需添加化学物质。系统运行稳定，无二次污染。可有效控制水产养殖污水的氮、磷污染问题。操作简单，有利于农村水环境管理。和改进具有重大的现实意义。

摘要与图画

索赔

1.一种利用微藻去除养殖废水中氮磷的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)生物过滤器的建立：过滤层载体填料采用透明无机材料制成；

(2)原水预处理：养殖污水通过沉淀进行固液分离，清液在调节池中调节至pH为6~8、温度为20~30℃的水质范围;

(3)微藻的接种培养：将微藻与步骤(1)所述的过滤层载体填料组合，形成生物活性填料。微藻与过滤层载体填料混合的体积比为1:2。将生物活性填料置于装有BG11培养基作为过滤层的生物过滤器中，培养5天；

(4)微藻驯化：持续引入步骤(2)中预处理后的灰水，初始流量为设计流量的25%，按照以下方法驯化步骤(3)中生物活性填料中的微生物微生物驯化。藻类；随着藻类的快速生长，不断增加原水的进水量，直至达到设计流量；通过采样检测水中的氮、磷含量。当连续2天内出水中氨氮去除率超过95%，磷去除率在90%以上时，微藻驯化完成，得到微藻活性填料；

（5）养殖污水脱氮除磷：养殖污水出水流经生物滤池时，养殖污水经过微藻处理。处理条件为：微藻处理后的污水温度为20～30℃，pH为6～8。，光照强度4000~，明暗比12h：12h，水力停留时间15~18天；

(6)微藻收获：当微藻生物量达到饱和时，对生物滤池进行反冲洗。

2.根据权利要求1所述的利用微藻去除养殖废水中氮磷的方法，其特征在于：所述微藻为栅藻、小球藻、螺旋藻中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的利用微藻去除养殖废水中氮磷的方法，其特征在于：步骤（1）中的透明无机材料为玻璃片或塑料薄膜。

4.根据权利要求1所述的利用微藻去除养殖废水中氮磷的方法，其特征在于：步骤（3）中生物活性填料的培养条件为：温度25℃，光照强度，pH为7.0，明暗比为12h:12h。

5.根据权利要求1所述的利用微藻去除养殖废水中氮磷的方法，其特征在于：步骤（3）中，BG-11培养基的成分为：1.5g/L硝酸钠， 0.04g/L三水磷酸氢二钾、0.075g/L七水硫酸镁、0.036g/L二水氯化钙、0.006g/L柠檬酸、0.006g/L柠檬酸铁铵、0.001g/L EDTA、0.02g/L碳酸钠、硼酸0./L、一水氯化锰0./L、七水硫酸锌0./L、五水硫酸铜0./L、二水钼酸钠0./L、六水硝酸钴0./L、 pH值7.0~7.2，BG11培养基121℃灭菌15分钟，冷却备用。

6.根据权利要求1所述的利用微藻去除养殖废水中氮磷的方法，其特征在于：步骤（4）中微藻驯化的条件为：驯化温度为20〜30°C，pH为6～8，光照强度4000～，明暗比12h：12h。

手动的

一种利用微藻去除水产养殖废水中氮磷的方法

技术领域

本发明涉及一种水产养殖废水的处理方法，具体涉及一种利用微藻去除水产养殖废水中氮磷的方法。

背景技术

水体富营养化一直是水污染治理中最复杂、最困难的问题。氮、磷是造成水体富营养化的主要因素。水体中过量的氮和磷会导致植物过度生长。然而，在现有的污水处理工艺中，没有一种单一的生物、化学和物理措施能够彻底去除废水中的氮、磷等营养物质。常规二级生化处理工艺可以有效降低污水中的BOD5和SS，但只能去除30%~50%的氮、磷等营养盐，去除效果不明显。

近年来，随着新农村建设，规模化畜禽养殖快速发展，畜禽粪便产生量快速增加。畜禽粪便中含有大量的氮、磷和重金属元素。养殖污水若直接排放，将携带大量氨氮、磷酸盐进入周围水体和土壤，造成区域水和土壤污染。畜禽养殖业发展与环境污染的矛盾日益突出。养殖污水对环境的危害将成为影响畜禽养殖业可持续发展的制约因素。

由于常规工艺存在碳源、泥龄、硝酸盐等问题，目前的A2/O、SBR、氧化沟等生物脱氮除磷工艺并不能有效同时脱氮除磷。无法满足逐步提高的水质排放标准。同时，传统技术存在基础设施投资大、运营成本高、能耗高等一系列问题，在养殖基地推广也困难。此外，化学脱氮除磷工艺产生的废渣会对环境造成二次污染。因此，研究和开发经济高效的脱氮除磷方法对于水产养殖废水处理具有重要意义。

微藻是一种非常原始的水生生物资源，广泛分布于陆地和海洋，具有较高的光合利用率。具有生长快、产量高、定向栽培、适应性强、易防治等特点。微藻能吸收利用氮、磷元素进行代谢活动，去除水体中的氮、磷等营养物质。与传统方法相比，利用微藻处理污水可以克服传统污水处理方法易造成的二次污染、处理效率低、资源利用不完全等缺点。同时，微藻生长迅速，能有效去除造成水体富营养化的氮、磷等营养物质，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服现有传统脱氮除磷工艺的缺点，提供一种利用微藻去除水产养殖废水中氮磷的方法。该方法工艺简单、成本低、脱氮除磷效果高。在实验条件下，本发明采用含有微藻的生物滤池处理养殖废水，能够满足国家《畜禽养殖业污染物排放标准》(-2001)中氮、磷排放要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用微藻去除养殖废水中氮磷的方法，包括以下步骤：

(1)生物过滤器的建立：过滤层载体填料采用透明无机材料(透明无机材料为玻璃片或塑料膜)；

(2)原水预处理：养殖污水通过沉淀进行固液分离，清液在调节池中调节至pH为6~8、温度为20~30℃的水质范围;

(3)微藻的接种培养：将微藻与步骤(1)所述的过滤层载体填料组合，形成生物活性填料。微藻与过滤层载体填料混合的体积比为1:2。将生物活性填料置于装有BG11培养基作为过滤层的生物过滤器中，培养5天。培养条件为：温度25℃，光照强度，pH 7.0，明暗比12h:12h；

(4)微藻驯化：持续引入步骤(2)中预处理后的灰水，初始流量为设计流量的25%，按照以下方法驯化步骤(3)中生物活性填料中的微生物微生物驯化。藻类、微藻驯化条件为：温度20~30℃，pH 6~8，光照强度4000~，明暗比12h:12h；随着藻类的快速生长，不断增加原水进水量，直至达到设计流量；通过采样检测水中的氮、磷含量。当连续2天内出水中氨氮去除率达到95％以上、磷去除率达到90％以上时，微藻驯化完成，获得微藻活性。填料;

（5）养殖废水脱氮除磷：当养殖废水出水流经生物滤池时，养殖废水经过微藻处理。微藻快速生长繁殖，直接吸收、转化和去除水体中的氮、磷等营养物质。元素，对重金属元素也有一定的降解作用；微藻处理污水的条件为：温度20～30℃，pH 6～8，光照强度4000～，明暗比12h：12h，水力停留时间15～18天。

(6)微藻收获：当微藻生物量达到饱和时，对生物滤池进行反冲洗；利用过滤器的反冲洗过程去除多余的微藻和沉积物，保持生物过滤器内最大的微藻含量。为保证系统的最佳活性和正常运行，洗涤后的微藻可通过添加明矾进行絮凝沉淀，得到藻浆。

微藻为栅藻、小球藻、螺旋藻中的任意一种。

步骤（3）BG-11培养基组成如下：1.5g/L硝酸钠、0.04g/L三水磷酸氢二钾、0.075g/L七水硫酸镁、0.036g/L二水氯化钙、0.006g/L L柠檬酸，0.006g/L柠檬酸铁铵，0.001g/LEDTA，0.02g/L碳酸钠，0./L硼酸，0./L一水氯化锰，0./L七水硫酸锌，0./ L五水硫酸铜、0./L二水钼酸钠、0./L六水硝酸钴，pH值7.0~7.2，BG11培养基121℃灭菌15分钟，冷却备用。

本发明中，原水COD浓度为300～800mg/L，氨氮浓度为200～400mg/L，总磷浓度为20～50mg/L，pH为7.2～8.5。

本发明的有益效果是：

(1)利用生物过滤器固定微藻，去除污水中的氮、磷等营养物质。污水中氨氮、磷去除率达到95%以上。可有效控制养殖污水氮磷污染，改善农村水环境。且改进具有重要的现实意义；

(2)生物滤池主要采用生物处理，不需要添加其他化学药剂。系统运行稳定，无二次污染。工艺简单，处理成本低，经济高效；

(3)本发明处理后的微藻可用作饲料和其他能源材料，回收率高，社会效益好。