申请日2017.12.26
公开(公告)日2018.06.29
IPC分类号C12N1/12; C12N1/20; C02F3/32; C02F3/34; C02F103/20; C02F101/30; C12R1/89
摘要
本发明公开了一种利用伴生菌群强化微藻去除养殖废水碳氮磷污染的方法。本发明利用养殖废水富集分离得到微藻，然后培养微藻得到降解有机物微藻伴生菌群，所得降解有机物微藻伴生菌群与微藻共同加入养殖废水中，由于降解有机物微藻伴生菌群可强化异养藻类转化养殖废水中的高分子有机物和难降解有机物，并加速微藻转化营养元素的能力，因此本发明降解有机物微藻伴生菌群可显著提升微藻废水处理技术的效能，具有良好的应用前景和市场价值。
权利要求书
1.一种降解有机物微藻伴生菌群的分离培养方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)从养殖废水中富集分离微藻：取养殖废水，去除悬浮物和大型浮游生物，经抽滤得到浓缩液，过滤，收集沉淀物，转移到M0液体培养基进行富集培养，将得到的初步培养物离心，所得沉淀接种于M0固体培养基中进行纯化分离，得到微藻;
(2)降解有机物微藻伴生菌群的获得：将步骤(1)所得微藻置于M0液体培养基中培养，培养完毕经离心，所得沉淀加入M1液体培养基中扩大培养，培养完毕再离心，所得沉淀物为降解有机物微藻伴生菌群;
其中，每升所述M0液体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO4·7H2O 75mg，CaCl2·2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg;
每升所述M0固体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO47H2O 75mg，CaCl2 2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg，琼脂粉2wt%;
每升所述M1液体培养基包括如下组分：CH3COONa 3.68g，Na2HPO4 28.73mg，NH4Cl57.27mg，MgSO4 131.82mg，K2SO4 26.74mg，CaCl2·2H2O 17.2mg，pH为7.0。
2.根据权利要求1所述的降解有机物微藻伴生菌群的分离培养方法，其特征在于，步骤(1)中，所述抽滤前，先将所述养殖废水经曝气30min，再沉淀30min。
3.根据权利要求1所述的降解有机物微藻伴生菌群的分离培养方法，其特征在于，步骤(1)中，所述富集培养是在全天光照、25℃下培养2～3天。
4.根据权利要求1所述的降解有机物微藻伴生菌群的分离培养方法，其特征在于，步骤(2)中，所述将微藻置于M0液体培养基中培养是在全天光照、25℃下培养3～5天。
5.根据权利要求1所述的降解有机物微藻伴生菌群的分离培养方法，其特征在于，步骤(2)中，所述扩大培养是在非光照条件下、25℃培养3～4天。
6.一种降解有机物微藻伴生菌群，其特征在于，由权利要求1～5中任意一条权利要求所述降解有机物微藻伴生菌群的分离培养方法分离培养得到。
7.权利要求6所述降解有机物微藻伴生菌群在强化水 体微藻去除养殖废水碳氮磷元素中的应用。
8.一种去除养殖废水碳氮磷元素的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)从养殖废水中富集分离微藻：取养殖废水，去除悬浮物和大型浮游生物，经抽滤得到浓缩液，过滤，收集沉淀物，转移到M0液体培养基进行富集培养，将得到的初步培养物离心，所得沉淀接种于M0固体培养基中进行纯化分离，得到微藻;
(b)将步骤(a)所得微藻与权利要求6所述降解有机物微藻伴生菌群按照体积比50:1～100：1的体积比加入养殖废水;
其中，每升所述M0液体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO4·7H2O 75mg，CaCl2·2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg;
每升所述M0固体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO47H2O 75mg，CaCl2 2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg，琼脂粉2wt%。
9.根据权利要求8所述去除养殖废水碳氮磷元素的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述抽滤前，先将所述养殖废水经曝气30min，再沉淀30min。
10.根据权利要求8所述去除养殖废水碳氮磷元素的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述富集培养是在全天光照、25℃下培养2～3天。
说明书
一种利用伴生菌群强化微藻去除养殖废水碳氮磷污染的方法
技术领域
本发明属养殖废水处理技术和环保技术领域，更具体地说，本发明涉及一种降解有机物微藻伴生菌群，该菌群可强化微藻对养殖废水中碳氮磷元素的去除效果。
背景技术
目前我国的水环境污染问题日益严重，氨氮、总氮、有机物与新型毒害性污染物层出不穷。在国家新的“水十条”中对沿海地级及以上城市实施总氮排放总量控制要求，使得对水处理的要求提升了一个更高的格局。因此，人们针对氨氮、磷、总氮等污染的治理进行了广泛的研究。
养殖废水的氮磷污染更加严重。禽畜养殖废水大量排入当地水系造成严重影响，我国每年约产生水禽粪便1亿吨，广州市每天排出的禽畜养殖废水500万吨以上，严重地破坏水体生态平衡。尤其是禽畜禽畜养殖废水具有COD高，可生化性强，氮磷含量高的特点;此外废水产生量与养殖模式，品种与禽畜养殖量有密切关系，规模化养猪场排放的废水量大而且集中，其废水还有冲击负荷大，冲洗时污水排放量大，其它时间水量很小的特点。传统上采用的还田模式、生态化处理模式均有自身的问题无法推广。生物反应器处理模式则系统投资大、运行成本高，因此，迫切需要寻求一种低成本，高效的禽畜养殖废水处理新方法。
一般而言，微生物去除氮素是比较经济的手段，尤其在水产养殖与水禽养殖的领域。脱氮过程包括氨氧化过程、硝化过程、反硝化过程以及厌氧氨氧化连续的过程。几种微生物如何稳定有机的结合也是去除氮素的难点。磷的去除也通过微生物对磷的体内超累积，移除生物体后去除。传统生物技术与物化技术的去除一方面需要消耗能源，另一方面需要进一步保持微生物的活性与深度处理才能完成氮磷元素的高效去除。微藻水处理技术是近年来新兴的资源化净化技术。微藻是一类小型藻类，可以大量吸收水体氮磷元素，部分种类还可以在某些条件下代谢有机碳源，从而达到碳氮磷污染物的去除。因此，微藻应用在水禽/水产养殖废水处理，一方面可以达到高效去除磷和氮营养物，从而避免水体的富营养化;另一方面，通过回收藻体转化为较常用的饵料等营养制品，从而产生潜在的经济效益。然而，藻类生长速度相对缓慢，且对较复杂的有机物降解能力不强。因此，对于含有大量有机物的养殖废水，需要有额外的措施强化其处理效能。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术中存在的上述不足，提供一种可显著提升微藻废水处理技术的效能的降解有机物微藻伴生菌群及其分离培养方法和在去除养殖废水中碳氮磷污染中的应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种降解有机物微藻伴生菌群的分离培养方法，其包括如下步骤：
(1)从养殖废水中富集分离微藻：取养殖废水，去除悬浮物和大型浮游生物，经抽滤得到浓缩液，过滤，收集沉淀物，转移到M0液体培养基进行富集培养，将得到的初步培养物离心，所得沉淀接种于M0固体培养基中进行纯化分离，得到微藻;
(2)降解有机物微藻伴生菌群的获得：将步骤(1)所得微藻置于M0液体培养基中培养，培养完毕经离心，所得沉淀加入M1液体培养基中扩大培养，培养完毕再离心，所得沉淀物为降解有机物微藻伴生菌群;
其中，每升所述M0液体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO4·7H2O 75mg，CaCl2·2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg;
每升所述M0固体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO47H2O75mg，CaCl2 2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg，琼脂粉2wt%;
每升所述M1液体培养基包括如下组分：CH3COONa 3.68g，Na2HPO4 28.73mg，NH4Cl57.27mg，MgSO4 131.82mg，K2SO4 26.74mg，CaCl2·2H2O 17.2mg，pH为7.0。
作为本发明降解有机物微藻伴生菌群的分离培养方法的一种优选技术方案，步骤(1)中，所述抽滤前，先将所述养殖废水经曝气30min，再沉淀30min。
作为本发明降解有机物微藻伴生菌群的分离培养方法的一种优选技术方案，步骤(1)中，所述富集培养是在全天光照、25℃下培养2～3天。
作为本发明降解有机物微藻伴生菌群的分离培养方法的一种优选技术方案，步骤(2)中，所述将微藻置于M0液体培养基中培养是在全天光照、25℃下培养3～5天。
作为本发明降解有机物微藻伴生菌群的分离培养方法的一种优选技术方案，步骤(2)中，所述扩大培养是在非光照条件下、25℃培养3～4天。
通过上述分离培养方法得到的降解有机物微藻伴生菌群，可与微藻共同使用，强化水体微藻去除养殖废水碳氮磷元素。
为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种去除养殖废水碳氮磷元素的方法，其包括如下步骤：
(a)从养殖废水中富集分离微藻：取养殖废水，去除悬浮物和大型浮游生物，经抽滤得到浓缩液，过滤，收集沉淀物，转移到M0液体培养基进行富集培养，将得到的初步培养物离心，所得沉淀接种于M0固体培养基中进行纯化分离，得到微藻;
(b)将步骤(a)所得微藻与权利要求6所述降解有机物微藻伴生菌群按照50～100：1的体积比加入养殖废水;
其中，每升所述M0液体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO4·7H2O 75mg，CaCl2·2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg;
每升所述M0固体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO47H2O75mg，CaCl2 2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg，琼脂粉2wt%。
作为本发明去除养殖废水碳氮磷元素的方法的一种优选技术方案，步骤(a)中，所述抽滤前，先将所述养殖废水经曝气30min，再沉淀30min。
作为本发明去除养殖废水碳氮磷元素的方法的一种优选技术方案，步骤(a)中，所述富集培养是在全天光照、25℃下培养2～3天。
可以看出，本发明是先通过养殖废水分离得到微藻，再将微藻进行培养得到降解有机物微藻伴生菌群，最后再将降解有机物微藻伴生菌群与微藻一起加入养殖废水中，去除其中的碳氮磷。需要说明的是，本发明上述方法中，除了可已通过养殖废水分离得到微藻，也可以直接向养殖废水中加入微藻，再进行分离。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
本发明利用养殖废水富集分离得到微藻，然后培养微藻得到降解有机物微藻伴生菌群，所得降解有机物微藻伴生菌群与微藻共同加入养殖废水中，由于降解有机物微藻伴生菌群可强化异养藻类转化养殖废水中的高分子有机物和难降解有机物，并加速微藻转化营养元素的能力，因此本发明降解有机物微藻伴生菌群可显著提升微藻废水处理技术的效能，具有良好的应用前景和市场价值。