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一种除异味净水藻及其净化应用有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明属于尾水深度处理及资源化技术领域,具体涉及一种除异味净水藻及其净化应用。

相关背景技术

[0002] 水环境污染与水资源匮乏等问题制约缺水区域快速发展,目前可用于水处理及回用的生物技术仍然偏少,主要依赖于细菌等传统生物净水对氮磷营养盐进行联合去除,效果一般,且容易导致异味物质、环境激素等毒素的累积,极大限制了该类技术的推广应用。
[0003] 近年来,微藻净水技术在多个行业特别是水产养殖行业得以发展,该技术不仅能够实现水中氨氮和亚硝酸盐的快速去除,起到净化水质的作用,同时,微藻还可作为饲养水产动物的一种高蛋白饵料,进而降低饲料成本。微藻已应用于尾水处理,并且生产上也经常使用微藻调水增氧,但仍存在系列问题。例如鳗鱼养殖过程中,要刺激微囊藻的生长,但微囊藻一旦失控,会造成水体水华和藻毒素的累积。小球藻和硅藻则存在容易倒藻的问题,无法去除异味物质,而且硅藻还容易产生土臭素等异味物质。

具体实施方式

[0019] 下面通过实施例进一步说明本发明,然而本发明并不局限于以下实施例。
[0020] 实施例1
[0021] 卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3的分离:所述卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3分离自海岸带环境,具体分离过程如下:取10 g荣成近海(荣成成山头自然保护区海域)水样置于50 mL灭菌水,在25 ℃下恒温振荡48 h,菌液在
8000 rpm下离心10 min后去除上层清液,将下层菌藻液转移至已灭菌的富集培养基,30 ℃下培养7天,而后在BG11培养基中进行稀释培养,挑选单藻落在BG11琼脂固体培养基上反复进行划线分离,获得纯化后的卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3(Oocystis sp.),并对其保藏。
[0022] 所用富集培养基为质量比1% NH4NO3、0.05% NaNO2、0.1%聚谷氨酸、0.001%土臭素、1% K2HPO4、1% MgSO4、2% NaCl,0.01% FeSO4、0.001% 阿奇霉素、0.01% MnSO4。
[0023] 所述卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3(Oocystis sp.)保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址为中国北京,保藏日期为2023年4月6日,保藏编号为CGMCC No.40455。
[0024] 通过对比18S rDNA基因序列,证实卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3为新发现藻种。
[0025] 所述卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3(Oocystis sp.)的18S rDNA基因序列如SEQ ID NO:1所示:AACCTGCGGAGGGATCATTGAATCACATCGTATCCACTCTGGTAACCACTCTGTACCCCCTTCACGGACCCTCCACGGAGGGCCGAGCTGCGCGGGGCTCAAGGTCTTTTTTGCCCTTGGGTGTCGCGGGTTGGGTCGTCCTCTTTTTGGGGGCGGCTCGGCCGGGCCTTTTTTTTTTACAACTTTTTCACTCCAAACTTAAACAAATCTAAAGCCAAAGCGCGTGGCTCTGCCGCCGCTGTCTAACCAAAGACAACTCTCAACAACGGATATCTTGGCTCCTGTATCGATGAAGAACGCAGCGAACTGCGATAAGTAGTGTGAATTGCAGAATTCCGTGAACCATCGAATCTTTGAACGCAGATTGCGCCCAACACTCCGGTGGAGGGCATGTCTGGCTCAGAGTCGGTATACCCCCATCGCTGCCTAACCGCAGCTGGATCTGGCAGTCCCGCCGCCAAGGCGGGTCTGCTGAAGCACAGATGTGCGCCTCGACGGTTCCTGAACCTCGACAACTAGGTAGGCAGCCCGCTGCATACCGTTGTTGCCAGGGACCTCGAAACATGCGTGCAGTACACCAACTCTTACTTTCGACCTGAGCTCAGGCAAGGCTACCCGCTGAACTTAAGCAT。
[0026] 实施例2
[0027] 实施例1获得的卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3在养殖尾水处理中的应用:将上述纯化获得的卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3按2%体积比的接种量在富集培养基中于
25℃、2000 lx光照强度、12 h/天光照频率条件下培养至OD680为1.0;将培养后藻液按接种量10wt%接种至模拟含氮养殖尾水,同时以小球藻(购自南华千牧)作为对照藻,于25℃条件下对尾水进行处理(参见图1);
所述含氮养殖尾水为每升水中加入氨氮、硝酸盐,其中氨氮、亚硝、硝态氮、磷酸盐浓度分别为1、0.5、50、0.5mg/L,雌二醇浓度为0.1mg/L,土臭素浓度为0.001mg/L。
[0028] 由图1可见,卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3生长42天后仍然处在快速生长期,到84天尚处在平稳期,并且25℃条件下处理84天,氨氮、亚硝、硝态氮、磷酸盐浓度分别降至0.02、0.01、1、0.03 mg/L,雌二醇低于10ng/L,异味物质(土臭素)低于10ng/L;而对照小球藻则在42天后由于OD680持续快速下降进而其现早衰倒藻。
[0029] 实施例3卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3应用于福建某养鳗基地净水:
1)卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3扩繁:将上述纯化获得的卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3按10%体积比的接种量在富集培养基中于25℃、2000 lx光照强度、12 h/天光照频率条件下培养至OD680为1.0。
[0030] 2)藻剂:将上述扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3经干燥后粉碎制成藻粉,藻粉再与助剂按1:1比例(质量比)混合,混合后向体系中加扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3和NH4NO3;9
所述藻剂总有效活藻数≥1.0×10个/mL,助剂为聚谷氨酸、乳链菌肽‑埃洛石复合物、阿奇霉素按质量比0.01:1:0.01混合;其中,乳链菌肽‑埃洛石复合物由乳链菌肽(购自美仑生物,市售获得)、埃洛石按1:10的质量比混合,40 kHz超声处理15 min后真空干燥
24 h备用;扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3占体系0.1%(质量比),NH4NO3占体系0.05%(质量比)。
[0031] 3)净水处理:将上述获得的藻剂,按照1wt%的添加量添加到鳗鱼养殖池中(氨氮、亚硝、硝酸盐、磷酸盐浓度分别为0.8、0.2、10.0、0.6 mg/L,雌二醇浓度为100 ng/L,土臭素浓度为100 ng/L),藻剂在20℃、2000 lx光照强度、8 h/天光照频率下繁育1个月后,养殖池氨氮、亚硝、土臭素、雌二醇去除率90%以上,养殖池硝酸盐、磷酸盐去除率80%以上。
[0032] 实施例4卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3应用于烟台市政尾水处理:
1)藻剂:将上述实施例获得的扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3经干燥后粉碎制成藻粉,藻粉再与助剂按1:10比例(质量比)混合,混合后向体系中加扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3和NH4NO3;
9
所述藻剂总有效活藻数≥1.0×10个/mL,助剂为聚谷氨酸、乳链菌肽‑埃洛石复合物、阿奇霉素按质量比0.02:1:0.003混合;其中,乳链菌肽‑埃洛石复合物由乳链菌肽、埃洛石按1:12的质量比混合,超声处理后真空干燥备用;扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3占体系
0.2%(质量比),NH4NO3占体系0.06%(质量比)。
[0033] 2)净水处理:将上述获得的藻剂,按照1wt%的添加量添加到烟台市政尾水池中(氨氮、亚硝、硝酸盐、磷酸盐浓度分别为4.5、0.8、18.2、0.9 mg/L,雌二醇浓度为60 ng/L,土臭素浓度为50 ng/L),藻剂在25℃、3000 lx光照强度、12 h/天光照频率下繁育1周后,尾水池氨氮、亚硝、土臭素、雌二醇去除率95%以上,硝酸盐、磷酸盐去除率85%以上。
[0034] 实施例5滨海地区某鲫鱼养殖过程中养殖水的深度处理及循环回用:
1)藻剂:将上述实施例获得的扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3经干燥后粉碎制成藻粉,藻粉再与助剂按1:50比例(质量比)混合,混合后向体系中加扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3和NH4NO3;
9
所述藻剂总有效活藻数≥1.0×10个/mL,助剂为聚谷氨酸、乳链菌肽‑埃洛石复合物、阿奇霉素按质量比0.05:1:0.005混合;其中,乳链菌肽‑埃洛石复合物由乳链菌肽(市售获得)、埃洛石按1:15的质量比混合,超声处理后真空干燥备用;扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3占体系0.2%(质量比),NH4NO3占体系0.2%(质量比)。
[0035] 2)净水处理:将上述获得的藻剂,按照0.5wt%的添加量添加到滨海地区某鲫鱼养殖过程中养殖水中(氨氮、亚硝、硝酸盐、磷酸盐浓度分别为1.2、0.2、4.9、0.8 mg/L,土臭素浓度为60 ng/L),藻剂在20℃、2000 lx光照强度、10 h/天光照频率下繁育1个月后,养殖水氨氮、亚硝、土臭素去除率85%以上,硝酸盐、磷酸盐去除率80%以上。
[0036] 3)循环回用:处理后的养殖水重新进入鲫鱼养殖池回用。与对照养殖组(无尾水回用)相比,鲫鱼生长速率提高20%、死亡率降低10%、饵料系数降低0.1。
[0037] 实施例6卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3应用于对虾养殖基地净水:
1)藻剂:将上述实施例获得的扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3经干燥后粉碎制成藻粉,藻粉再与助剂按1:60比例(质量比)混合,混合后向体系中加扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3和NH4NO3;
9
所述藻剂总有效活藻数≥1.0×10个/mL,助剂为聚谷氨酸、乳链菌肽‑埃洛石复合物、阿奇霉素按质量比0.06:1:0.006混合;其中,乳链菌肽‑埃洛石复合物由乳链菌肽、埃洛石按1:18的质量比混合,超声处理后真空干燥备用;扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3占体系
0.6%(质量比),NH4NO3占体系0.4%(质量比)。
[0038] 2)净水处理:将上述获得的藻剂,按照0.5wt%的添加量添加到对虾养殖池中(氨氮、亚硝、硝酸盐、磷酸盐浓度分别为0.8、0.1、11.8、1.4 mg/L,土臭素浓度为50 ng/L),藻剂在28℃、3000 lx光照强度、8 h/天光照频率下繁育两周后,养殖池氨氮、亚硝、土臭素去除率75%以上,硝酸盐、磷酸盐去除率75%以上。与投加藻剂前相比,对虾饵料系数降低0.2。
[0039] 实施例7卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3应用于畜禽养殖尾水处理:
1)藻剂:将上述实施例获得的扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3经干燥后粉碎制成藻粉,藻粉再与助剂按1:100比例(质量比)混合,混合后向体系中加扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3和NH4NO3;
9
所述藻剂总有效活藻数≥1.0×10个/mL,助剂为聚谷氨酸、乳链菌肽‑埃洛石复合物、阿奇霉素按质量比0.1:1:0.001混合;其中,乳链菌肽‑埃洛石复合物由乳链菌肽、埃洛石按1:20的质量比混合,超声处理后真空干燥备用;扩繁后卵囊藻YTLJ‑NAPE‑RC3占体系
1.0%(质量比),NH4NO3占体系0.5%(质量比)。
[0040] 2)净水处理:将上述获得的藻剂,按照0.5wt%的添加量添加到畜禽养殖尾水中(氨氮、亚硝、硝酸盐、磷酸盐浓度分别为15、2.0、20.5、2.5 mg/L,雌二醇浓度为300 ng/L,土臭素浓度为250 ng/L),藻剂在25℃、4000 lx光照强度、10 h/天光照频率下繁育启动1个月后,尾水亚硝、土臭素、雌二醇去除率70%以上,氨氮、硝酸盐、磷酸盐去除率70%以上。

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