[发明专利]一种盐藻-嗜盐菌的固定化微球及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种盐藻‑嗜盐菌的固定化微球及其制备方法和应用，属于废水处理技术领域；在本发明中，选取杜氏盐藻与嗜盐小盒菌，在利用活性炭与海藻酸钠复合载体包埋的基础上添加少量的发光材料对菌藻进行固定化，固定化后的盐藻‑嗜盐菌处理腌制废水时，能有效实现菌藻与废水的分离，处理效果稳定且能防止二次污染等优点。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种盐藻-嗜盐菌的固定化微球及其制备方法和应用。

背景技术

目前，高盐废水脱氮除磷多采用生物水处理工艺中，其中运用的微生物大部分都属于非嗜盐微生物，这些微生物在盐析的作用下会导致脱氢酶活性降低，在高盐度的情况下，随着盐度的升高，细胞会出现失水现象，导致细胞质壁分离、微生物解体。高盐度引起的渗透压会增加对微生物的抑制作用，导致微生物不能很好的发挥活性处理高盐废水，甚至会导致微生物最终死亡。

盐藻-嗜盐菌处理高盐废水是目前新兴的污水脱氮除磷的处理方式，高盐废水中含有丰富的氮磷等物质可为菌藻提供营养，利用菌藻处理污水的同时，菌藻也会大规模的繁殖，产生大量可利用的副产物，实现资源的循环利用，利用藻菌共生系统，盐藻在生长过程中需要吸收氮、磷等营养物质，盐藻光合作用释放的氧气为嗜盐菌生长提供丰富的氧源，而菌代谢所释放出的CO₂作为藻类的碳源，促进藻类的光合作用，达到共同促进生长，进而提高废水处理效果的作用。但由于菌藻一般小于30μm，密度接近于水，使得菌藻在污水中一般处于悬浮状态，导致菌藻会随处理水大量流失，导致污水的处理效率显著下降，甚至产生二次污染。

菌藻进行固定化后，能为菌藻提供更稳定的生长环境，有助于菌藻生物量的累积，处理污水具有生物密度高、处理效率高、菌藻易于收获和耐负荷等优点。但是，固定化微球成本较高、单一载体固定不易于成形、固定化时间长。同时，还存在菌藻微球通透性差、物理化学性质差等不足，影响了微藻的生长代谢。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种盐藻-嗜盐菌的固定化微球及其制备方法和应用。在本发明中，选取杜氏盐藻与嗜盐小盒菌，在利用活性炭与海藻酸钠复合载体包埋的基础上添加少量的发光材料对菌藻进行固定化，固定化后的盐藻-嗜盐菌处理腌制废水时，能有效实现菌藻与废水的分离，处理效果稳定且能防止二次污染等优点。

本发明中首先提供了一种盐藻-嗜盐菌的固定化微球，所述盐藻-嗜盐菌的固定化微球利用活性炭与海藻酸钠复合载体包埋的基础上添加少量的发光材料对杜氏盐藻与嗜盐小盒菌进行固定化；所述述盐藻-嗜盐菌的固定化微球为灰绿色规则圆球形，表面光滑无拖尾，直径为3~4 mm。

本发明中还提供了上述盐藻-嗜盐菌的固定化微球的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）制备复合载体：

将洗涤干燥处理后的活性炭粉末、海藻酸钠和发光材料混合，加入含NaCl的去离子水，混合均匀，将混合溶液高压灭菌，灭菌后自然冷却，得到复合载体；

（2）盐藻-嗜盐菌的固定化微球的制备

将对数期的杜氏盐藻藻液和嗜盐小盒菌菌液分别离心、洗涤、再离心处理；取处理后的藻液和菌液，加入NaCl溶液得到菌藻混合液，将菌藻混合液加入到复合载体中搅拌混匀，然后滴加到CaCl₂溶液中，在室温下交联滤出微球，洗涤、干燥，得到盐藻-嗜盐菌的固定化微球。

进一步的，步骤（1）中，活性炭在混合溶液中的质量浓度为0.5％～1.25％，海藻酸钠在混合溶液中的质量浓度为3％～6％，发光材料在混合溶液中的质量浓度为0.1％～0.5％。

进一步的，步骤（1）中，所述发光材料为以Eu²⁺为激活剂的硫化钙。

进一步的，步骤（1）和（2）中，所述NaCl溶液的质量分数为10%。

进一步的，步骤（1）中，所述高压灭菌的灭菌温度121℃，灭菌时间20min。