[发明专利]一种微藻处理污水的方法

权利要求书

1.一种微藻处理污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在反应池底安装带气孔蛇形管道，气孔均朝下，蛇形管与臭氧发生装置连接；

（2）吸附柱的制备与安装：

a.称取50份壳聚糖，加入到60mL 95%的乙醇溶液中浸泡，恒温60℃溶胀2h；将150份香草醛溶解于400mL 95%的乙醇中，倒入壳聚糖的浸泡液得混合液；将混合液放置于微波快速反应装置中，设定加热温度70℃，反应10min，微波功率300w，搅拌；反应完成，冷却后过滤，乙醇洗，水洗，真空干燥至恒重，得改性壳聚糖粉末；

b.称取天然蒙脱石20份，称取天然蒙脱石质量的5%的氢氧化钠，按固液质量比1:10加入200mL蒸馏水，调节pH为5.6，在恒温水浴中60℃搅拌反应1h，在80℃下恒温干燥，细磨过100目筛子，得到钠改性蒙脱石；

c.取细胞浓度为10⁵/mL的微藻溶液，在无菌条件下，与海藻酸钠溶液、改性壳聚糖1:1:1混合均匀得到混合液；将混合液通过注射器滴入氯化钙溶液进行固化20~30min，得到海藻酸钙凝珠；将海藻酸钙凝珠用蒸馏水洗涤2~3次，即可得到固定化微藻胶球；

所述海藻酸钠浓度为20~25mg/mL；所述的氯化钙溶液浓度为18~22mg/mL；

所述混合液与氯化钙溶液体积比为1：（1.5~2）；

d.取聚偏氟乙烯粉末40~80份，溶于25~50份邻苯二甲酸二丁酯中，加入50~100份改性壳聚糖粉末，50~100份钠改性蒙脱石粉末，2~10份京尼平，在氮气保护下于210~223℃油浴中搅拌4~6h混合成均一溶液后，静置脱泡得到聚合物；将聚合物通过5‰计量精度的失重秤喂料机喂入双螺杆挤出机，在250~300rpm和2~5MPa的混炼捏合作用下，使物料充分混合均匀成均一稳定的铸膜液，铸膜液通过纺丝计量泵以90~100g/min的速度精确计量进入喷头，内腔以36~50mL/min流速的氮气作为中空支撑体，经过一定高度的空气段蒸发后进入298K的水浴中发生相分离和固化，以25m/min的速度通过收集轮将粗中空纤维膜收集；

e.将d制备得到的粗中空纤维膜浸入95%工业乙醇中24小时，萃取邻苯二甲酸二丁酯稀释剂，期间需更换乙醇2次，确保稀释剂萃取干净，将萃取完毕的中空纤维膜用清水漂洗干净即得到中空纤维膜；

f.取中空纤维膜，组装成双层膜柱，双层膜中间留有3~7cm宽的空间，最外层膜底部设置有排出阀，得到吸附柱；

g.将多个吸附柱用铁架垂直固定，最里层中空部分并联与抽水泵连接，放置于反应池中；

（3）将固定化微藻胶球填充于吸附柱双层膜的中间空间，封好吸附柱；

（4）开启污水泵将污水注入反应池，待污水没至吸附柱50~70%时，停止抽水；打开臭氧发生装置，臭氧充气量为15~40g/h，作用时间为10~20min/h，待臭氧作用5h后，打开抽水泵，调节流量为1~1.4L/min，工作时间15~30min，休息时间40~60min，使污水进入吸附柱与固定化微藻胶球进行反应后，将反应后的污水排入净水池；

（5）运行4~7天后，停止充入臭氧，停止污水泵，停止抽水泵，将固定化微藻胶球通过吸附柱底部排出阀排出，收集；中空纤维膜用2~5wt%HCl清洗2小时，然后用2000~3000mg/LNaClO+1000~2000mg/L NaOH清洗2小时，每支组件清洗通量为15~30L/h，温度23~25℃，洗脱液收集后用于金属离子回收。

2.根据权利要求1所述的一种微藻处理污水的方法，其特征在于：吸附柱外设置有太阳能led灯，利用太阳能蓄电板提供电源，在阴雨天气时为微藻生长提供光源，所述光源强度为6000~10000lux。

3.根据权利要求1所述的一种微藻处理污水的方法，其特征在于：吸附柱中固定化微藻胶球填充量50~70%，吸附柱中空部分与两层膜中间空间部分不相通。

4.根据权利要求1所述的一种微藻处理污水的方法，其特征在于：臭氧作用时间为5h/天。

5.根据权利要求1所述的一种微藻处理污水的方法，其特征在于：所述的聚偏氟乙烯分子量为30KDa~40Kda，聚偏氟乙烯浓度为30~35wt%。

6.根据权利要求1所述的一种微藻处理污水的方法，其特征在于：邻苯二甲酸二丁酯、改性壳聚糖、钠改性蒙脱石粉末重量份数比为1:2:2~2:2:5。