[发明专利]柠檬酸杆菌在利用废藻循环制备生物絮凝剂中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理水华的方法，具体涉及一种通过菌种利用废藻循环制取可絮凝除藻的生物絮凝剂的方法。

背景技术

由于农业化肥的流失、生活污水、养殖业及工业污水的排放、矿物燃料的燃烧，氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，造成水体的富营养化。在富营养化的淡水水体中，蓝藻在条件适宜的条件下大量繁殖，形成“水华”。藻类的过度繁殖危害严重，已经成为全球性的环境问题。藻类的大规模爆发，使水体溶解氧降低，甚至缺氧厌氧，致使水生生物死亡，严重破坏水生态系统；藻类分泌的藻毒素危害水生物、人畜，具有致癌作用；饮用水源地的蓝藻污染，使水质恶化，提高了制水成本。最新调查数据显示：在我国183个调查湖泊中，富营养状态的湖泊13个，占湖泊数量的7.1%；重富营养状态的湖泊78个，占湖泊数量的42.62%。面对我国湖泊水库富营养化的严峻形势，主要的应对措施还是以预防为主，在蓝藻爆发后，缺少快速、有效、安全的处理办法。而另一方面，已有报道藻类含有丰富的蛋白质和脂类物质，藻类也已经被作为一种资源得到了深入的开发和研究， 但是能够把藻类的资源化和含藻废水的处理有效结合从而达到“以藻治藻”和“废藻资源化”的双重目的实践应用非常缺乏。

在规模化治理含藻废水的实践中，生物絮凝剂已经被发现具有传统应急化学絮凝剂所不具备的优点。已有研究表明聚合氯化铝（PAC）、聚合氯化铁（PFC）、聚丙烯酰胺等被证实存在健康安全隐患，例如铝超标及丙烯酰胺单体能够危害人的神经系统和促发细胞癌变；同时也使水体引入了金属离子和次级污染物质，能够造成二次污染。生物絮凝剂其主要成分为多糖、核酸及蛋白聚糖，因此具有应性强、安全性高、来源广泛的优点。但是在规模化治理含藻水的应用中，需要大量的生物絮凝剂，其生产中需要大量有机碳源，例如葡萄糖、有机及无机氮源如尿素和铵盐、及很多菌株生长必须的矿物质元素，其成本限制了生物絮凝剂的规模治藻的实践应用。

发明内容

本发明提供一种柠檬酸杆菌在利用废藻循环制备生物絮凝剂中的应用，以解决生物絮凝剂成本高，限制规模治藻的问题。

本发明采取的技术方案是：

柠檬酸杆菌(Citrobacter sp. AzoR-1)在利用废藻循环制备生物絮凝剂中的应用。

所述的柠檬酸杆菌(Citrobacter sp. AzoR-1)，其16SrDNA序列如SEQ ID No.1所述。

采用所述柠檬酸杆菌(Citrobacter sp. AzoR-1)制备生物絮凝剂的方法，其特征在于，包括下列步骤：

(a) 将柠檬酸杆菌(Citrobacter sp. AzoR-1)经发酵培养得到发酵液，所述发酵培养的培养基中含葡萄糖1%-2%，藻细胞湿重为5%-8%，其余为水，pH6.0-8.0；接种量以发酵培养基总重量计为0.5-2%，培养温度为20-35℃，振荡培养，时间为40-120小时，离心除去菌丝体，得到上清液；

 (b) 将上清液加2倍体积乙醇于4℃条件下12小时，混合液离心后，将得到的沉淀3~5g溶解于100ml的去离子水中 ，同时加入50ml的2%的氯化十六烷吡啶，震荡3~4小时，之后，收集沉淀并溶解于100ml 的0.5M的NaCl溶液，再加2倍体积的乙醇，离心并收集沉淀；

（c）将收集的沉淀用乙醇洗脱，并溶于5ml 的去离子水，真空干燥，得产品。

采用所述的生物絮凝剂处理含藻水的方法，包括下列步骤：

（1）在含藻水中加入10%的CaCl₂水溶液助凝剂，搅拌均匀，含藻水与助凝剂的体积比为90：(5-10)；

 （2）加入生物絮凝剂，搅拌均匀，其中步骤1中的含藻水与生物絮凝剂的体积比为90：(5-10)。

所述的采用生物絮凝剂处理含藻水的方法，所述生物絮凝剂除藻的pH值为4-10。

本发明所用柠檬酸杆菌Citrobacter sp. AzoR-1)能够利用絮凝剂回收得到的废藻生物质作为营养源持续制备该絮凝剂，从而实现 “以藻治藻”和“废藻资源化”的双重目的。能将治藻过程中的废藻持续并大量的转化为治藻所需的生物絮凝剂，可以大幅降低生物絮凝剂的生产成本，提高含藻废水的治理效率和生物絮凝剂规模化生产的可行性。