CN114890548A

CN114890548A - 一种处理水产养殖尾水的方法

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Publication number: CN114890548A
Application number: CN202210489009.8A
Authority: CN
Inventors: 任朝兴; 张际标; 李莉梅; 王其春; 龙慧琴
Original assignee: Marine Environment Monitoring Center Of Guangxi Zhuang Autonomous Region
Current assignee: Marine Environment Monitoring Center Of Guangxi Zhuang Autonomous Region
Priority date: 2022-05-07
Filing date: 2022-05-07
Publication date: 2022-08-12
Anticipated expiration: 2042-05-07
Also published as: CN114890548B

Abstract

本发明公开了一种处理水产养殖尾水的方法，属于污水处理技术领域，具体涉及先采用BG11液体培养基对微藻进行初段培养，然后再采用强化BG11液体培养基对微藻进行活化培养得到活化微藻，最后将得到的活化微藻接种于水产养殖尾水中进行处理得到净化尾水；强化BG11液体培养基为在BG11液体培养基中加入强化剂，强化剂为二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸‑1,4‑内酯。本发明采用含有二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸‑1,4‑内酯的强化BG11液体培养基对微藻培养后，得到的活化微藻的生长活性高；本发明方法对水产养殖尾水中的COD、总氮和总磷具有好的清除效果。

Description

一种处理水产养殖尾水的方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种处理水产养殖尾水的方法。

背景技术

在水产养殖的过程中，养殖用水原有的体系中浮游植物、藻类等初级生产者种类单纯、数量少，不能满足饲养密度高的养殖对象的生长需要，因此要添加大量人工配置的饵料来满足养殖生物的生长所需。人工添加的饵料量营养丰富，可以大大提高养殖生物的生长速率。然而养殖条件下投放的饵料，不能全部被养殖对象有效地利用，剩余的部分以污染物的形式排放到环境中。残余的饵料同养殖对象的排泄物一起进入水体，构成养殖废水最主要的污染物来源。

养殖系统的特性、养殖种类、饲料的质量和管理等因素都会对污水排放的数量和质量产生影响，但在大部分情况下，其在饲料中添加的营养物质大部分都会被释放到水环境中。近些年随着饲料质量的提高，其利用率有所增加，然而由于养殖对象其固有的摄食及生长方式，目前并不能从根本上改善饵料残余和排泄物对水质的影响，要满足废水排放或者回用的要求，主要还是借助于水处理的手段。养殖水处理相对于普通的污水处理来说，污物种类少，污物含量变化小，生化过程耗氧量低。本发明是为了提供一种可以用于处理水产养殖尾水的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对COD、总氮以及总磷清除效果都好的处理水产养殖尾水的方法。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种处理水产养殖尾水的方法，包括：采用强化BG11液体培养基对微藻进行活化培养得到活化微藻，将活化微藻接种于水产养殖尾水中进行处理得到净化尾水；强化BG11液体培养基为在BG11液体培养基中加入强化剂，强化剂为二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯。采用二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂加入BG11液体培养基后，然后将微藻于强化BG11液体培养基中培养后，微藻的生长活性增强，二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂的使用优于二乙氨基乙醛缩二乙醇或糖质酸-1,4-内酯的单一使用。

优选地，二乙氨基乙醛缩二乙醇的使用量为糖质酸-1,4-内酯20-50wt%。

优选地，强化BG11液体培养基中糖质酸-1,4-内酯的使用量是BG11液体培养基的0.01-0.15wt%。

优选地，活化培养中，培养温度为20-35℃，光照强度为2500-4000lux，光暗周期为14h：10h，pH值调节为6-7，溶解氧浓度为1-21mg/L。

优选地，活化培养中，强化BG11液体培养基中含有N-(+)-生物素基-4-氨基苯甲酸。

优选地，活化培养中，微藻以微藻悬液的方式接种于强化BG11液体培养基中，微藻悬液的接种量使接种有微藻的强化BG11液体培养基的OD680值为0.1-0.3。

更优选地，微藻悬液中微藻的含量为40-60wt%。

优选地，强化BG11液体培养基配制中，向加入BG11液体培养基中加入强化剂，在30-60℃的温度下搅拌混合均匀，得到强化BG11液体培养基。

更优选地，强化BG11液体培养基配制中，强化剂为二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯，强化BG11液体培养基中二乙氨基乙醛缩二乙醇的使用量为糖质酸-1,4-内酯20-50wt%。

更优选地，强化BG11液体培养基配制中，强化BG11液体培养基中糖质酸-1,4-内酯的使用量是BG11液体培养基的0.01-0.15wt%。

优选地，微藻的活化培养中，将微藻接种于BG11液体培养基中在光照培养箱中进行普通培养12-24h，在3000-6000rpm及0-5℃的温度下离心，湿微藻采用碳酸氢钠溶液清洗，重悬于BG11液体培养基，制备得到微藻悬液；将微藻悬液接种于强化BG11液体培养基中，在光照培养箱中进行活化培养至对数期，在3000-6000rpm及0-5℃的温度下离心，活化湿微藻采用去离子水清洗，得到活化微藻。

更优选地，微藻的活化培养中，碳酸氢钠溶液中含有0.9-2.7wt%的碳酸氢钠。

更优选地，微藻的活化培养中，微藻悬液中湿微藻的含量为40-60wt%。

更优选地，微藻的活化培养中，微藻悬液的接种量使接种有微藻的强化BG11液体培养基的OD680值为0.1-0.3。

更优选地，微藻的活化培养中可以加入N-(+)-生物素基-4-氨基苯甲酸。N-(+)-生物素基-4-氨基苯甲酸的使用量为强化BG11液体培养基的0.01-0.09wt%。

更优选地，微藻的活化培养中，普通培养与活化培养的区别仅在于微藻培养使用的培养基不同。

更优选地，微藻的活化培养中，培养温度为20-35℃，光照强度为2500-4000lux，光暗周期为14h：10h，pH值调节为6-7，溶解氧浓度为1-21mg/L。

优选地，水产养殖尾水处理中，将活化微藻接种到水产养殖尾水中进行尾水处理4-10d，得到处理后的养殖尾水，即净化尾水。活化微藻的接种量为水产养殖尾水的0.01-0.05wt%。

本发明公开了一种强化BG11液体培养基，向BG11液体培养基中加入强化剂，所述强化剂为二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯。

本发明公开了上述强化BG11液体培养基在培养微藻中的用途。

本发明公开了二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯在微藻培养中的用途。

本发明由于采用了二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂加入BG11液体培养基中得到强化BG11液体培养基，采用强化BG11液体培养基对微藻进行活化培养，得到的活化微藻对水产养殖尾水进行处理，因而具有如下有益效果：本发明方法处理得到的活化微藻的生长活性高，微藻生长速率为80-88 mg·L^-1·d^-1；本发明方法对水产养殖尾水的处理效果好，COD的去除率为55-65%；总氮的去除率为78-84%；总磷的去除率为79-88%。因此，本发明是一种对COD清除效果好、总氮清除效果好以及总磷清除效果好的处理水产养殖尾水的方法。

附图说明

图1为微藻生长速率图；

图2为水产养殖尾水中COD去除率图；

图3为水产养殖尾水中总氮去除率图；

图4为水产养殖尾水中总磷去除率图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实施例1：

一种处理水产养殖尾水的方法，

BG11液体培养基的成分配液使用量：磷酸氢二钾0.04g，硝酸钠1.5g，柠檬酸0.006g，碳酸钠0.02g，七水硫酸镁0.075g，二水氯化钙0.036g，EDTA0.001g，柠檬酸铁胺0.006g，硼酸2.86g，七水硫酸锌0.222g，四水氯化锰1.81g，五水硫酸铜0.079g，六水硝酸钴0.049g，二水钼酸钠0.039g，去离子水定容1L。BG11液体培养基在实际使用是按需使用。

强化BG11液体培养基配制：向加入BG11液体培养基中加入强化剂，在50℃的温度下搅拌混合均匀，得到强化BG11液体培养基。强化剂为二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯，强化BG11液体培养基中二乙氨基乙醛缩二乙醇的使用量为糖质酸-1,4-内酯30wt%，强化BG11液体培养基中糖质酸-1,4-内酯的使用量是BG11液体培养基的0.04wt%。

微藻的活化培养：将微藻接种于BG11液体培养基中在光照培养箱中进行普通培养24h，在5000rpm及5℃的温度下离心，湿微藻采用碳酸氢钠溶液清洗，重悬于BG11液体培养基，制备得到微藻悬液；将微藻悬液接种于强化BG11液体培养基中，在光照培养箱中进行活化培养至对数期，在5000rpm及5℃的温度下离心，活化湿微藻采用去离子水清洗，得到活化微藻。碳酸氢钠溶液中含有1.8wt%的碳酸氢钠，微藻悬液中湿微藻的含量为50wt%，微藻悬液的接种量使接种有微藻的强化BG11液体培养基的OD680值为0.1。

普通培养与活化培养的区别仅在于微藻培养使用的培养基不同。

活化培养条件：培养温度为30℃，光照强度为3000lux，光暗周期为14h：10h，pH值调节为7，溶解氧浓度为10mg/L。

水产养殖尾水处理：将活化微藻接种到水产养殖尾水中进行尾水处理7d，得到处理后的养殖尾水，即净化尾水。活化微藻的接种量为水产养殖尾水的0.03wt%。

实施例2：

一种处理水产养殖尾水的方法，

本实施例与实施例1相比，不同之处仅在于，强化BG11液体培养基配制中，强化BG11液体培养基中糖质酸-1,4-内酯的使用量是BG11液体培养基的0.11wt%。

实施例3：

一种处理水产养殖尾水的方法，

强化BG11液体培养基配制：向加入BG11液体培养基中加入强化剂，在50℃的温度下搅拌混合均匀，得到强化BG11液体培养基。强化剂为二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯，强化BG11液体培养基中二乙氨基乙醛缩二乙醇的使用量为糖质酸-1,4-内酯30wt%，强化BG11液体培养基中糖质酸-1,4-内酯的使用量是BG11液体培养基的0.11wt%。

微藻的活化培养：将微藻接种于BG11液体培养基中在光照培养箱中进行普通培养24h，在5000rpm及5℃的温度下离心，湿微藻采用碳酸氢钠溶液清洗，重悬于BG11液体培养基，制备得到微藻悬液；将微藻悬液接种于强化BG11液体培养基中，加入N-(+)-生物素基-4-氨基苯甲酸，在光照培养箱中进行活化培养至对数期，在5000rpm及5℃的温度下离心，活化湿微藻采用去离子水清洗，得到活化微藻。碳酸氢钠溶液中含有1.8wt%的碳酸氢钠，微藻悬液中湿微藻的含量为50wt%，微藻悬液的接种量使接种有微藻的强化BG11液体培养基的OD680值为0.1，N-(+)-生物素基-4-氨基苯甲酸的使用量为强化BG11液体培养基的0.03wt%。

实施例4：

一种处理水产养殖尾水的方法，

本实施例与实施例1相比，不同之处仅在于，微藻的活化培养中，N-(+)-生物素基-4-氨基苯甲酸的使用量为强化BG11液体培养基的0.07wt%。

对比例1：

一种处理水产养殖尾水的方法，

本对比例与实施例2相比，不同之处仅在于，强化BG11液体培养基配制中，强化BG11液体培养基中未使用糖质酸-1,4-内酯。

对比例2：

一种处理水产养殖尾水的方法，

本对比例与实施例2相比，不同之处仅在于，强化BG11液体培养基配制中，强化BG11液体培养基中未使用二乙氨基乙醛缩二乙醇。

对比例3：

一种处理水产养殖尾水的方法，

本对比例与实施例2相比，不同之处仅在于，强化BG11液体培养基配制中，强化BG11液体培养基中未使用二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯。

试验例：

1.藻细胞生物量的测定

测试样品：各实施例和对比例经活化培养后得到的活化微藻。

活化微藻接种至新的BG11液体培养基中，接种量使接种有微藻的BG11液体培养基的OD680值为0.2，普通培养3d，采用悬浮固体的测定方法测试上述样品中的藻细胞生物量。

普通培养条件：培养温度为30℃，光照强度为3000lux，光暗周期为14h：10h。

微藻生长速率按如下公式计算：

微藻生长速率=（终点重量-初始重量）/时间。

本发明对微藻培养中，微藻生长速率如图1所示，其中，实施例1的方法中微藻生长速率为82.64mg·L^-1·d^-1，实施例2的方法中微藻生长速率为83.71mg·L^-1·d^-1，对比例1的方法中微藻生长速率为76.48mg·L^-1·d^-1，对比例2的方法中微藻生长速率为76.93mg·L^-1·d^-1，对比例3的方法中微藻生长速率为74.62mg·L^-1·d^-1，实施例2与对比例3相比，相比于未使用二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂的BG11液体培养基，表明在BG11液体培养基中加入二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂后，实施例2的方法中微藻生长活性提高了12.18%；实施例2与对比例1-2相比，相对于对比例1中仅在BG11液体培养基中加入二乙氨基乙醛缩二乙醇，实施例2的方法中微藻生长活性提高了9.45%，相对于对比例2中仅在BG11液体培养基中加入糖质酸-1,4-内酯，实施例2的方法中微藻生长活性提高了8.81%，表明采用二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂加入BG11液体培养基后，然后将微藻于强化BG11液体培养基中培养后，微藻的生长活性增强，二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂的使用优于二乙氨基乙醛缩二乙醇或糖质酸-1,4-内酯的单一使用；实施例3的方法中微藻生长速率为85.32mg·L^-1·d^-1，实施例4的方法中微藻生长速率为86.69mg·L^-1·d^-1，实施例3-4与实施例2相比，表明在微藻活化培养中，将微藻与N-(+)-生物素基-4-氨基苯甲酸共同加入强化BG11液体培养基后，在BG11液体培养基及二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯的作用下，微藻的生长活性进一步提高，相对于实施例2，实施例4的方法中微藻生长活性提高了3.56%。

本发明方法处理得到的活化微藻的生长活性高，微藻生长速率为80-88 mg·L^-1·d^-1。

2.水质测试

测试样品：各实施例和对比例方法处理后的养殖尾水，即净化尾水。

养殖尾水中初始COD为32.4 mg/L；初始总氮为31.25 mg/L；初始总磷为2.13 mg/L。

将测试样品离心后取上清液，然后0.45μm的滤膜过滤，然后参照中国国家标准方法检测测试样品中的COD、总氮、总磷。

上述各项指标的去除率按以下通用公式进行计算：

去除率=（初始浓度-终点浓度）/初始浓度×100%。

本发明方法对水产养殖尾水中COD的处理结果如图2所示，其中，实施例1的方法对水产养殖尾水的COD去除率为56.81%，实施例2的方法对水产养殖尾水的COD去除率为58.70%，对比例1的方法对水产养殖尾水的COD去除率为48.66%，对比例2的方法对水产养殖尾水的COD去除率为49.47%，对比例3的方法对水产养殖尾水的COD去除率为46.84%，实施例2与对比例3相比，相比于未使用二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂的BG11液体培养基，表明在BG11液体培养基中加入二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂后，实施例2的方法中微藻对污水中COD的清除活性提高了25.32%；实施例2与对比例1-2相比，相对于对比例1中仅在BG11液体培养基中加入二乙氨基乙醛缩二乙醇，实施例2的方法中微藻对污水中COD的清除活性提高了20.63%，相对于对比例2中仅在BG11液体培养基中加入糖质酸-1,4-内酯，实施例2的方法中微藻对污水中COD的清除活性提高了18.66%，表明采用二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂加入BG11液体培养基后，然后将微藻于强化BG11液体培养基中培养后，微藻对污水中COD的清除活性增强，二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂的使用优于二乙氨基乙醛缩二乙醇或糖质酸-1,4-内酯的单一使用；实施例3的方法对水产养殖尾水的COD去除率为60.24%，实施例4的方法对水产养殖尾水的COD去除率为62.36%，实施例3-4与实施例2相比，表明在微藻活化培养中，将微藻与N-(+)-生物素基-4-氨基苯甲酸共同加入强化BG11液体培养基后，在BG11液体培养基及二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯的作用下，微藻对污水中COD的清除活性进一步提高，相对于实施例2，实施例4的方法中微藻对污水中COD的清除活性提高了6.24%。

本发明方法对水产养殖尾水中总氮的处理结果如图3所示，其中，实施例1的方法对水产养殖尾水的总氮去除率为79.26%，实施例2的方法对水产养殖尾水的总氮去除率为79.83%，对比例1的方法对水产养殖尾水的总氮去除率为75.58%，对比例2的方法对水产养殖尾水的总氮去除率为76.28%，对比例3的方法对水产养殖尾水的总氮去除率为74.33%，实施例2与对比例3相比，相比于未使用二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂的BG11液体培养基，表明在BG11液体培养基中加入二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂后，实施例2的方法中微藻对污水中总氮的清除活性提高了7.40%；实施例2与对比例1-2相比，相对于对比例1中仅在BG11液体培养基中加入二乙氨基乙醛缩二乙醇，实施例2的方法中微藻对污水中总氮的清除活性提高了5.62%，相对于对比例2中仅在BG11液体培养基中加入糖质酸-1,4-内酯，实施例2的方法中微藻对污水中总氮的清除活性提高了4.65%，表明采用二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂加入BG11液体培养基后，然后将微藻于强化BG11液体培养基中培养后，微藻对污水中总氮的清除活性增强，二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂的使用优于二乙氨基乙醛缩二乙醇或糖质酸-1,4-内酯的单一使用；实施例3的方法对水产养殖尾水的总氮去除率为81.35%，实施例4的方法对水产养殖尾水的总氮去除率为82.17%，实施例3-4与实施例2相比，表明在微藻活化培养中，将微藻与N-(+)-生物素基-4-氨基苯甲酸共同加入强化BG11液体培养基后，在BG11液体培养基及二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯的作用下，微藻对污水中总氮的清除活性进一步提高，相对于实施例2，实施例4的方法中微藻对污水中总氮的清除活性提高了2.93%。

本发明方法对水产养殖尾水中总磷的处理结果如图4所示，其中，实施例1的方法对水产养殖尾水的总磷去除率为80.50%，实施例2的方法对水产养殖尾水的总磷去除率为81.72%，对比例1的方法对水产养殖尾水的总磷去除率为73.28%，对比例2的方法对水产养殖尾水的总磷去除率为74.77%，对比例3的方法对水产养殖尾水的总磷去除率为71.68%，实施例2与对比例3相比，相比于未使用二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂的BG11液体培养基，表明在BG11液体培养基中加入二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂后，实施例2的方法中微藻对污水中总磷的清除活性提高了14.01%；实施例2与对比例1-2相比，相对于对比例1中仅在BG11液体培养基中加入二乙氨基乙醛缩二乙醇，实施例2的方法中微藻对污水中总磷的清除活性提高了11.52%，相对于对比例2中仅在BG11液体培养基中加入糖质酸-1,4-内酯，实施例2的方法中微藻对污水中总磷的清除活性提高了9.30%，表明采用二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂加入BG11液体培养基后，然后将微藻于强化BG11液体培养基中培养后，微藻对污水中总磷的清除活性增强，二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯作为强化剂的使用优于二乙氨基乙醛缩二乙醇或糖质酸-1,4-内酯的单一使用；实施例3的方法对水产养殖尾水的总磷去除率为83.69%，实施例4的方法对水产养殖尾水的总磷去除率为85.49%，实施例3-4与实施例2相比，表明在微藻活化培养中，将微藻与N-(+)-生物素基-4-氨基苯甲酸共同加入强化BG11液体培养基后，在BG11液体培养基及二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯的作用下，微藻对污水中总磷的清除活性进一步提高，相对于实施例2，实施例4的方法中微藻对污水中总磷的清除活性提高了4.61%。

本发明方法对水产养殖尾水的处理效果好，COD的去除率为55-65%；总氮的去除率为78-84%；总磷的去除率为79-88%。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种处理水产养殖尾水的方法，包括：采用强化BG11液体培养基对微藻进行活化培养得到活化微藻，将活化微藻接种于水产养殖尾水中进行处理得到净化尾水；所述强化BG11液体培养基为在BG11液体培养基中加入强化剂，所述强化剂为二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯。

2.根据权利要求1所述的一种处理水产养殖尾水的方法，其特征是：所述二乙氨基乙醛缩二乙醇的使用量为糖质酸-1,4-内酯20-50wt%。

3.根据权利要求1所述的一种处理水产养殖尾水的方法，其特征是：所述强化BG11液体培养基中糖质酸-1,4-内酯的使用量是BG11液体培养基的0.01-0.15wt%。

4.根据权利要求1所述的一种处理水产养殖尾水的方法，其特征是：所述活化培养中，培养温度为20-35℃，光照强度为2500-4000lux，光暗周期为14h：10h。

5.根据权利要求1所述的一种处理水产养殖尾水的方法，其特征是：所述活化培养中，强化BG11液体培养基中含有N-(+)-生物素基-4-氨基苯甲酸。

6.根据权利要求1所述的一种处理水产养殖尾水的方法，其特征是：所述活化培养中，微藻以微藻悬液的方式接种于强化BG11液体培养基中，微藻悬液的接种量使接种有微藻的强化BG11液体培养基的OD680值为0.1-0.3。

7.根据权利要求6所述的一种处理水产养殖尾水的方法，其特征是：所述微藻悬液中微藻的含量为40-60wt%。

8.一种强化BG11液体培养基，其特征在于BG11液体培养基中加入强化剂，所述强化剂为二乙氨基乙醛缩二乙醇和糖质酸-1,4-内酯。

9.根据权利要求8所述的一种一种强化BG11液体培养基，其特征是：所述二乙氨基乙醛缩二乙醇的使用量为糖质酸-1,4-内酯20-50wt%。

10.权利要求8所述的强化BG11液体培养基在培养微藻中的用途。