[发明专利]一种微藻光发酵法高效处理高氨氮废水的方法

说明书

本发明公开了一种微藻光发酵法高效处理高氨氮废水的方法，包括如下步骤：S1，种子液活化培养：将微藻细胞接种至培养基上进行活化，再经高密度培养获得对数期种子液；S2，光发酵培养：将调配后高氨氮废水放入光发酵罐中，灭菌后接种S1获得的种子液进行培养，在发酵罐若干阶段培养中进行补料；待发酵罐中铵根离子耗尽，采收微藻生物质并获得净化水。本发明所述方法在高效去除废水中氨氮的同时，实现高蛋白微藻生物质的生产，有效降低了废水处理成本，实现了废水资源化综合开发利用，适用于工业、农业领域富含氨氮废水的水质净化联产高蛋白生物质，具有经济和环保双重价值。

技术领域

本发明属于高氨氮污水处理技术领域，具体地涉及一种微藻光发酵法高效处理高氨氮废水的方法。

背景技术

高氨氮废水来源主要为农业(畜牧养殖业)、工业废水(包括化工、沼气、酿造、发酵、食品、屠宰等工业)，废水中NH₄⁺含量高达300-10000mg/L，若将其排入河流，会对环境造成极大的污染。传统的处理技术在成本、能耗和效果上有明显不足，且国家的环保要求日益严格，政府强调要走生态优先、绿色发展的道路。因此，高氨氮废水集中处理急需开发新的技术体系。

目前，处理高氨氮废水的方法主要有四类，分别是吹脱法、离子交换法、湿式氧化法、生物法。其中最为常见的为吹脱法，其反应原理是化学平衡的移动，废水在管道混合器中不断搅拌加入大量碱液并加热，此时NH₄⁺在高温碱性条件下生成NH₃和H₂O，化学平衡不断向右移动，NH₃经过流化吹脱塔被风机吹入强酸吸收系统，达到回收利用的目的。吹脱法对氨氮的去除效果良好，设备操作相对简单，在工业化高浓度的氨氮废水处理中应用市场巨大。在工厂设备稳定运行过程中，氨氮的吹脱效率受pH值及温度影响较大，要消耗大量强碱，因此其能耗、物耗成本很高。另外，在吹脱的过程中会有氨气逸出，容易对环境造成污染。

因此，急需研发出高效、能耗成本低、环保且资源化利用的高氨氮废水处理方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种微藻光发酵法高效处理高氨氮废水的方法，该方法不但环保、能耗少，能回收利用废水中的营养元素并联产小球藻生物质，实现水循环和资源化利用的双赢。

本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种微藻光发酵法高效处理高氨氮废水的方法，包括如下步骤：

S1，种子液活化培养：将微藻细胞接种至培养基上进行活化，再经高密度培养获得对数期种子液；

S2，光发酵培养：将调配后高氨氮废水放入光发酵罐中，灭菌后接种S1获得的种子液进行培养，在发酵罐若干阶段培养中进行补料；待发酵罐中铵根离子耗尽(降低到200mg/L以下)，采收微藻生物质并获得净化水。这里的调配是通过添加无氮培养基母液使得发酵液中的无氮培养基的各组分达到预定的浓度。优选地，当高氨氮废水盐度高于15‰时，需预先将所述高氨氮废水的盐度稀释至15‰，再进行调配。

优选地，本发明所选微藻为小球藻；优选地，所述小球藻为蛋白核小球藻或驯化获得的蛋白核小球藻。

具体地，本发明S2光发酵培养包括以下步骤：

将高氨氮废水与无氮培养基搅匀后入光发酵罐，灭菌、冷却后加入S1获得种子液接种培养，待发酵罐中铵根离子降低到200mg/L以下，取出部分发酵液，将相同体积废水培养基打入发酵罐继续培养；其中初始接种细胞密度为5×10⁷-3×10⁸cfu/mL，发酵罐控制pH值为6.5-7.0，葡萄糖浓度为1-20g/L；优选地，当废水盐度高于15‰时，需预先将所述高氨氮废水的盐度稀释至15‰以下，再与无氮培养基搅匀。