[发明专利]一种利用微藻脱氮除磷的方法及处理装置

权利要求书

1.一种利用微藻脱氮除磷的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、从富集培养后的藻株内筛分出独株栅藻和独株小球藻，然后分别在装有模拟高氮素高磷污水的锥形瓶中在全光谱LED光源照射下进行初富集培养，同时观察氮素和总磷浓度的衰减情况，筛选出增殖速率快、污染物去除速率大、蛋白质或生物油脂含量高的藻株，再进行进一步的富集培养；

其中，两次富集培养的方式具体步骤包括如下：

S1、选用容积为500mL的锥形瓶，盛放350mL的氮素浓度为200mg/L，总磷浓度为10mg/L，甲醇浓度为80mg/L，pH为6～9的氮素和磷酸盐混合液；

S2、采用空气源微孔曝气器进行曝气，光源选用全光谱LED灯，培养温度为18～25℃，完成初步初富集培养；

S3、进一步富集培养时，锥形瓶容积为1000mL，其余培养条件保持不变，完成第二次富集培养；

步骤2、将进一步富集培养完成的栅藻和小球藻以2:1的比例添加至微藻脱氮除磷的处理装置中，接种微藻种浓度为0.4～0.6g/L；

步骤3、在全光谱LED光源照射下，处理装置采用批次进水的运行方式，进行微藻污水混合液的罐内循环和罐外循环的运行；

步骤4、当每批次微藻浓度达到2.5～3.0g/L时，处理装置运行进入微藻和污水的分离节点，并保留15％～20％的微藻污水混合液在处理装置内，并与后续进入的污水混合。

2.根据权利要求1所述的一种利用微藻脱氮除磷的方法，其特征在于，在步骤1和步骤3中，锥形瓶富集培养和处理装置正式运行所使用的全光谱LED光源每个照明单元均由红、绿、蓝、白四种灯组合形成，主波长频段为430～680nm，区间三个峰值波长分别为455nm、510nm和630nm，光照强度控制在5500～6500lux，光照时间控制在12～16h/d。

3.根据权利要求1所述的一种利用微藻脱氮除磷的方法，其特征在于，在步骤2中，处理装置的进水pH控制在6～9，温度控制在18～25℃，为保证微藻中蛋白质和油脂的产量，进水的COD、TN和TP浓度应分别控制在200～450mg/L、50～220mg/L和10～60mg/L。

4.一种利用微藻脱氮除磷的处理装置，其特征在于，包括透明罐体(1)，所述透明罐体(1)的底部一侧设有卸料口(12)，所述透明罐体(1)的内部悬浮设有导流罐体(2)，所述透明罐体(1)与导流罐体(2)的罐壁之间设有间隙，以构成呈磁场结构的罐体内循环通道；

所述透明罐体(1)的顶部设有用于悬挂支撑导流罐体(2)的悬挂机构，所述悬挂机构内设有罐体内循环液体顶部导流用的导流板(4)；

所述透明罐体(1)的外壁设有用于罐体外循环的透明盘管(3)，所述透明盘管(3)上安装有用于驱动罐体外循环的物料泵(7)，透明盘管(3)的进液端(31)与透明罐体(1)的底部相连通，透明盘管(3)的出液端(32)位于所述导流板(4)的上方；

所述透明罐体(1)的罐底设有用于驱动罐体内循环的微孔曝气器(5)，所述微孔曝气器(5)呈盘状结构居于导流罐体(2)的底部开口位置，微孔曝气器(5)与曝气管(51)相连通；

所述透明罐体(1)的外壁周向上沿罐体长度方向阵列设有多个全光谱的LED灯带(6)，所述LED灯带(6)由外部供电；

还的包括阀门(8)，所述阀门(8)安装在所述卸料口(12)和透明盘管(3)上。

5.根据权利要求4所述的利用微藻脱氮除磷的处理装置，其特征在于，所述透明盘管(3)在透明罐体(1)的外壁上紧密排列，不留间隙。

6.根据权利要求4所述的利用微藻脱氮除磷的处理装置，其特征在于，所述悬挂机构包括同于支撑所述导流板(4)的固定支架(41)，所述固定支架(41)固定设置在透明罐体(1)上，所述导流板(4)的底部固定设有悬挂杆(42)，所述悬挂杆(42)的末端通过轴承(22)连接有悬挂架(21)，所述悬挂架(21)固定在导流罐体(2)的顶部，所述透明罐体(1)、导流罐体(2)和悬挂杆(42)共轴关系。