CN103265122A - 一种利用微生物絮凝剂和水解盐治理蓝藻的方法 - Google Patents

一种利用微生物絮凝剂和水解盐治理蓝藻的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103265122A
CN103265122A CN2013102173068A CN201310217306A CN103265122A CN 103265122 A CN103265122 A CN 103265122A CN 2013102173068 A CN2013102173068 A CN 2013102173068A CN 201310217306 A CN201310217306 A CN 201310217306A CN 103265122 A CN103265122 A CN 103265122A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blue
green algae
microbial flocculant
salt
flocculant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013102173068A
Other languages
English (en)
Inventor
连宾
郝建朝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Normal University
Original Assignee
Nanjing Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Normal University filed Critical Nanjing Normal University
Priority to CN2013102173068A priority Critical patent/CN103265122A/zh
Publication of CN103265122A publication Critical patent/CN103265122A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本发明公开了一种利用微生物絮凝剂与水解盐治理蓝藻的方法。该方法是把胶质芽孢杆菌制得的微生物生物絮凝剂和水解盐加入到蓝藻爆发水体中,微生物絮凝剂和水解盐协同作用絮凝蓝藻并使蓝藻絮凝体漂浮在液面；打捞收集漂浮的蓝藻絮凝体；其中微生絮凝剂加入量为0.05%-10%,水解盐加入量为0.005%-1%。本方法优点如下：①采用微生物絮凝剂和水解盐絮凝蓝藻，絮凝体漂浮在水面，便于打捞。②通过打捞蓝藻絮凝体可以降低水体中氮和磷的含量，净化内源污染，抑制蓝藻再次爆发。③微生物絮凝剂对水解金属离子具有很强的吸附作用，使水体中金属离子残留降低到极低水平，避免二次污染。④蓝藻絮凝体含有大量有机物，可被资源化利用。

Description

一种利用微生物絮凝剂和水解盐治理蓝藻的方法
技术领域
本发明涉及一种利用微生物絮凝剂与水解盐絮凝和收集蓝藻的方法，属环境保护领域。
背景技术
藻类在天然水体中爆发已经成为全球瞩目的环境灾害,过量繁殖的水华藻类使水质恶化，水体的生态、渔业和景观等功能受到严重危害，甚至威胁饮用水的安全。
对于蓝藻爆发水体的治理，国内外已经研究了多种治理水华的方法，如化学法、机械法、生态修复法和物理法。化学除藻法是基于化学试剂对藻类细胞发生破坏从而抑制生物活性来去除藻类，化学法杀藻速率快，但成本较高，有时还会带来二次污染等问题；机械法基于“取出”的思想，采用除藻设备对藻捕捞，可以减少水体内源污染，由于蓝藻细胞体积较小，在水体中分布均匀，捕集效率低、处理成本高；生态修复是利用营养竞争的原理，人为营造人造工程抑制蓝藻生长，投资大，见效慢。
对蓝藻爆发水体的治理，外源污染控制是非常有效的手段并且收到一定效果。内源污染的修复却被人们所忽视，甚至有些研究采用一些环境友好性吸附剂吸附蓝藻并使蓝藻絮凝体沉降于底泥中，认为沉降后絮凝体分解释放的营养元素可被底泥吸附，从而抑制蓝藻的再次爆发。从质量守恒角度分析，本方法不但没有减少水体总磷含量，还增加了内源污染的负荷。一旦水体的理化性质发生改变，底泥就会把吸附的营养元素释放到上覆水中，使蓝藻再次爆发。
发明内容
本发明针对已知技术存在的问题，提供一种利用胶质芽孢杆菌制备微生物絮凝剂与水解盐絮凝和收集蓝藻的方法。基于蓝藻生长是一个吸收营养元素和固定二氧化碳的过程，采用微生物絮凝剂和水解盐复合絮凝蓝藻，絮凝后蓝藻漂浮于水面上，采用机械方法对蓝藻进行打捞，降低水体中营养元素的含量，抑制蓝藻的再次爆发。
一种利用微生物絮凝剂与水解盐治理蓝藻的方法,是把胶质芽孢杆菌制得的微生物生物絮凝剂和水解盐加入到蓝藻爆发水体中,微生物絮凝剂和水解盐协同作用絮凝蓝藻并使蓝藻絮凝体漂浮在液面；打捞收集漂浮的蓝藻絮凝体；其中微生絮凝剂加入量为0.05%-10%(重量百分比),水解盐加入量为0.005%-1%(重量百分比)。
微生物絮凝剂由下述步骤制得:
步骤1:微生物絮凝剂种子液的制备：按按质量份计，种子液培养基各组分为：蔗糖5-20份，酵母粉0.1-2份，CaCO3为0.1-2份，MgSO4·7H2O为0.1-2份，K2HPO4为0.5-2份，H2O为1000份，121℃灭菌后使用接种环接入胶质芽孢杆菌3-5环，置30℃、100-180rpm恒温摇床中培养3-5d；得种子液。
步骤2：微生物絮凝剂的制备：其中培养基各组分为：蔗糖5-60份，Na2HPO4·12H2O为1-10份，MgSO4·7H2O为0.1-2份,CaCO3为0.01-0.5份,FeCl3为0.005-0.01份,石英沙为0.5-6份，H2O为1000份。121℃灭菌，按2.5-15%质量比接入步骤1中的种子液，置30℃、100-180rpm恒温摇床中培养5-7d。至培养液出现均匀的粘稠状液体，即得微生物絮凝剂。
本发明中所述的胶质芽孢杆菌，拉丁学名Bacillus mucilaginosus，为普通常规菌种，可从市场购买或从中国农业微生物菌种保藏管理中心（英文缩写ACCC）购买，例如包括但不限于编号ACCC10012。，，水解盐为三氯化铁、三氯化铝、12水硫酸铝钾、硫酸铝和硫酸铁。水解盐加入量为0.005%-1%的铁离子或铝离子。
絮凝后的絮凝体漂浮于水面上,用60-200目的尼龙网对絮凝体即可打捞。
本发明与现有技术相比，其特点如下：
①采用微生物絮凝剂和水解盐絮凝蓝藻，其絮凝体体积大并且漂浮在水面上，便于打捞.
②蓝藻生长可以把水体中的营养物物质(氮和磷)及空气中的二氧化碳转化为有机物储存于体内。通过打捞蓝藻絮凝体可以降低水体中氮和磷的含量，净化内源污染，抑制蓝藻再次爆发。
③微生物絮凝剂对水解金属离子具有很强的吸附作用，使水体中金属离子残留降低到极低水平，避免二次污染。
④蓝藻絮凝体含有大量有机物，打捞蓝藻絮凝体可被资源化利用。
附图说明
图1为絮凝体的电镜照片（a:先加微生物絮凝剂后加水解盐形成絮凝体电镜照片；b:先加水解盐后加微生物絮凝剂形成絮凝体电镜照片）。
图2为微生物絮凝剂和水解盐对蓝藻的絮凝效果。
图3为不同水解盐与微生物絮凝剂对蓝藻的絮凝效果。
具体实施方式
实施例1
采用L25（52）的正交表优化铜绿微囊藻的絮凝条件。其因素水平表如表1所示。絮凝试验如下：取铜绿微囊藻的藻液置于三角瓶中，分别加一定量的FeCl3，在30℃、150rpm条件下振荡处理20min，再向其中加不同量的微生物絮凝剂，同上条件下振荡处理10min，静置30min、过滤，滤液用于后续测定。正交试验的评价指标为COD、絮凝率和pH值。
表1 正交试验因素水平表
Figure BDA00003289713900031
正交试验结果如表2所示，Fe3＋（A）对絮凝铜绿微囊藻的影响要大于微生物絮凝剂（B）。铜绿微囊藻絮凝最佳组合为A5B1，即Fe3＋用量为0.02g/200mL藻液，微生物絮凝剂用量为2mL/200mL藻液。按照A5B1的优化组合对铜绿微囊藻进行絮凝，絮凝之后铜绿微囊藻的去除率为95.99%，絮凝之后溶液COD值由610.50mg/L下降至13.72mg/L。
表2 三氯化铁与微生物絮凝剂复合絮凝铜绿微囊藻的正交试验
Figure BDA00003289713900032
Figure BDA00003289713900041
实施例2
取500mL铜绿微囊藻置于6个三角瓶中，其中3个先加入微生物絮凝剂，30℃、150rpm振荡10min，再加入FeCl3，30℃、150rpm条件下振荡处理20min，静置30min；另外3个先加入FeCl3，30℃、150rpm振荡20min，再加入生物絮凝剂，30℃、150rpm振荡10min，静置30min后观察。在SEM样品台上贴上双面胶，取铜绿微囊藻絮凝体均匀涂布于双面胶上，风干，喷金，采用SEM观察。其电镜照片如附图1所示。
向铜绿微囊藻培养液中先加入微生物絮凝剂，微生物絮凝剂会在藻液中分散均匀，随后加入的FeCl3水解产生带正电的羟基铁离子，它们与微生物絮凝剂相互吸附使微生物絮凝剂带正电，再通过电性中和达到絮凝铜绿微囊藻的目的。由于絮凝体呈大块絮状，密度小导致絮凝体上浮（图1a）。
在铜绿微囊藻培养液中先加FeCl3，FeCl3水解生成带正电的羟基铁离子，通过电中和作用吸附铜绿微囊藻，由于羟基铁离子核较小，吸附铜绿微囊藻较少，不能形成大的块状絮凝体，加入生物絮凝剂之后，生物絮凝剂会与吸附了铜绿微囊藻的羟基铁的絮凝体结合，起到结网胶连作用（图1b），形成大的絮凝体，这种絮凝体非常不稳定，一旦剧烈震荡，生物絮凝剂与吸附了铜绿微囊藻的羟基铁的絮凝体之间的键合作用力减弱，使大絮凝体分散为小絮凝体，故此种处理不能使多数絮凝了铜绿微囊藻絮凝体上浮。由此可知FeCl3水解形成羟基铁离子是絮凝铜绿微囊藻主体，微生物絮凝剂起到晶核凝结作用。
实施例3
据实例1中的优化条件，取4L铜绿微囊藻液（pH=9.15）置5L试剂瓶中，边搅拌边加入40ml微生物絮凝剂，搅拌10min，再加入Fe3+0.02g，搅拌20min，静置30min。用滤网打捞絮凝铜绿微囊藻，滤液用于理化性质分析。絮凝效果如附图2所示，蓝藻藻液理化性质变化如表3所示。
表3 絮凝蓝藻后培养液理化指标变化
Figure BDA00003289713900051
实施例4
选取氯化铁、结晶氯化铝、聚合氯化铝、硫酸铝和明矾等五种无机絮凝剂，将它们配制成溶液。于5个250mL锥形瓶中分别加入200mL的铜绿微囊藻，在五个锥形瓶中先加入2mL微生物絮凝剂(MBF)，30℃、150rpm振荡10min。随后分别加入上述五种无机絮凝剂，使铜绿微囊藻溶液的pH在4.8到5.2之间，30℃、150rpm振荡20min。测定无机絮凝剂与微生物絮凝剂联合使用对铜绿微囊藻的絮凝效果。絮凝效果如附图3所示。藻去除率和COD变化如表4所示。
表4 无机絮凝剂与微生物絮凝剂（MBF）复合对蓝藻溶液的絮凝率和COD去除率
组合 氯化铁+MBF 氯化铝+MBF 硫酸铝+MBF 明矾+MBF 聚合氯化铝+MBF
藻去除率 93.67% 90.73% 95.2% 94.87% 95.07%
COD去除率 93.04% 89.13% 90.00% 90.00% 92.17%
由絮凝效果、藻去除率和COD去除率可知，上述五种水解盐与微生物絮凝剂联合使用都可以絮凝蓝藻，且形成的絮凝体较大，便于收集。

Claims (4)

1.一种利用微生物絮凝剂与水解盐絮凝治理蓝藻的方法,其特征在于把胶质芽孢杆菌制得的微生物生物絮凝剂和水解盐加入到蓝藻爆发水体中,微生物絮凝剂和水解盐协同作用絮凝蓝藻并使蓝藻絮凝体漂浮在液面；打捞收集漂浮的蓝藻絮凝体；其中微生絮凝剂加入量为0.05%-10%(重量百分比),水解盐加入量为0.005%-1%(重量百分比)。 
2.如权利要求1所述一种利用微生物絮凝剂与水解盐治理蓝藻的方法,其特征在于所述微生物絮凝剂由下述步骤制备: 
步骤1:微生物絮凝剂种子液的制备：按质量份计，种子液培养基各组分为：蔗糖5-20份，酵母粉0.1-2份，CaCO3为0.1-2份，MgSO4·7H2O为0.1-2份，K2HPO4为0.5-2份，H2O为1000份，121℃灭菌后使用接种环接入胶质芽孢杆菌3-5环，置30℃、100-180rpm恒温摇床中培养3-5d；得种子液； 
步骤2：微生物絮凝剂的制备：其中培养基各组分为：蔗糖5-60份，Na2HPO4·12H2O为1-10份，MgSO4·7H2O为0.1-2份,CaCO3为0.01-0.5份,FeCl3为0.005-0.01份,石英沙为0.5-6份，H2O为1000份。121℃灭菌，按2.5-15%质量比接入步骤1中的种子液，置30℃、100-180rpm恒温摇床中培养5-7d；至培养液出现均匀的粘稠状液体，即得微生物絮凝剂。 
3.如权利要求1所述一种利用微生物絮凝剂与水解盐絮凝和收集蓝藻的方法，其特征在于所述水解盐为三氯化铁、三氯化铝、12水硫酸铝钾、硫酸铝和硫酸铁；水解盐加入量为0.005%-1%的铁离子或铝离子。 
4.如权利要求1所述一种利用微生物絮凝剂与水解盐絮凝和收集蓝藻的方法，其特征在于絮凝后的絮凝体漂浮于水面上,用60-200目的尼龙网对絮凝体即可打捞。 
CN2013102173068A 2013-06-03 2013-06-03 一种利用微生物絮凝剂和水解盐治理蓝藻的方法 Pending CN103265122A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102173068A CN103265122A (zh) 2013-06-03 2013-06-03 一种利用微生物絮凝剂和水解盐治理蓝藻的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102173068A CN103265122A (zh) 2013-06-03 2013-06-03 一种利用微生物絮凝剂和水解盐治理蓝藻的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103265122A true CN103265122A (zh) 2013-08-28

Family

ID=49008801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013102173068A Pending CN103265122A (zh) 2013-06-03 2013-06-03 一种利用微生物絮凝剂和水解盐治理蓝藻的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103265122A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150099632A1 (en) * 2013-10-03 2015-04-09 Dong-Suek JUNG Blue-green algae remover and method for manufacturing the same
CN114437940A (zh) * 2022-01-26 2022-05-06 安徽工业大学 一种真菌絮凝剂、真菌絮凝剂的制备方法及应用
CN114891673A (zh) * 2022-05-07 2022-08-12 华南理工大学 一种生物絮凝剂及其制备方法与在蓝藻治理中的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000254686A (ja) * 1999-03-15 2000-09-19 Japan Science & Technology Corp アオコ分解性および凝集性固定化菌体を用いたアオコの迅速除去方法
CN101475249A (zh) * 2009-01-19 2009-07-08 浙江理工大学 利用微生物絮凝剂处理养殖废水的方法及所得的复合肥料
CN102329021A (zh) * 2011-08-10 2012-01-25 戴群 一种高富营养化水深度净化处理方法及其处理装置
CN102417224A (zh) * 2011-10-25 2012-04-18 杭州江南科学研究院有限公司 一种生物絮凝与无机絮凝复合剂及其应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000254686A (ja) * 1999-03-15 2000-09-19 Japan Science & Technology Corp アオコ分解性および凝集性固定化菌体を用いたアオコの迅速除去方法
CN101475249A (zh) * 2009-01-19 2009-07-08 浙江理工大学 利用微生物絮凝剂处理养殖废水的方法及所得的复合肥料
CN102329021A (zh) * 2011-08-10 2012-01-25 戴群 一种高富营养化水深度净化处理方法及其处理装置
CN102417224A (zh) * 2011-10-25 2012-04-18 杭州江南科学研究院有限公司 一种生物絮凝与无机絮凝复合剂及其应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150099632A1 (en) * 2013-10-03 2015-04-09 Dong-Suek JUNG Blue-green algae remover and method for manufacturing the same
US9049868B2 (en) * 2013-10-03 2015-06-09 Dong-Suek JUNG Blue-green algae remover and method for manufacturing the same
CN114437940A (zh) * 2022-01-26 2022-05-06 安徽工业大学 一种真菌絮凝剂、真菌絮凝剂的制备方法及应用
CN114891673A (zh) * 2022-05-07 2022-08-12 华南理工大学 一种生物絮凝剂及其制备方法与在蓝藻治理中的应用
CN114891673B (zh) * 2022-05-07 2023-11-17 华南理工大学 一种生物絮凝剂及其制备方法与在蓝藻治理中的应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Removal of algal blooms from freshwater by the coagulation–magnetic separation method
US5500131A (en) Compositions and methods for water treatment
CN103253752B (zh) 一种絮凝剂
CN101755838A (zh) 一种复合粉状消臭灭菌毒剂及其制备方法
CN105236539B (zh) 一种高效消除赤潮的改性粘土
CN104843876A (zh) 一种净化和改良水质的微生物制剂
CN103241817A (zh) 一种组合型絮凝剂
CN105660705A (zh) 一种复合型硫酸盐还原菌活性生态抑制剂及其应用
CN102139942A (zh) 一种改性黏土、土壤或沙子高效絮凝治理藻华的方法
CN104003604A (zh) 一种污泥处理添加剂及其使用方法
CN104445455A (zh) 一种活性氧化锌抑菌蓝藻处理剂及其制备方法
CN102443399A (zh) 一种高效复合粉状土壤改质剂及其制备方法
CN104478047A (zh) 一种硅藻土蓝藻处理剂及其制备方法
CN103265122A (zh) 一种利用微生物絮凝剂和水解盐治理蓝藻的方法
CN103232101A (zh) 一种水处理絮凝剂
CN104556477A (zh) 养殖水体的净化工艺
CN102408145B (zh) 一种复合絮凝剂及应用
CN104445554A (zh) 一种用于去除蓝藻的改性红壤及制备方法
CN102674517A (zh) 水体蓝藻快速絮凝的方法
CN107986412A (zh) 一种用于养殖水体有害藻华治理的改性粘土体系
CN104445451A (zh) 一种复合型粉状蓝藻处理剂及其制备方法
CN102515291B (zh) 一种地表富营养化水体藻类的化学除藻药剂及其配制方法和使用方法
CN104445454A (zh) 一种酸性白土蓝藻处理剂及其制备方法
KR100878350B1 (ko) 전위차법에 의한 조류 및 영양염류의 연속 제거장치 및방법
CN106315975B (zh) 一种水产养殖污水综合处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130828