專利名稱：一種利用溶藻細(xì)菌降解銅綠微囊藻的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種去除水華藻類銅綠微囊藻的裝置，可用于水華或富營養(yǎng)化水體中銅綠微囊藻的去除。
背景技術(shù)：
隨著城市人口的增長和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，由各種廢水排放引起的水體富營養(yǎng)化問題日益突出，我國的某些湖泊已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的富營養(yǎng)化。水體富營養(yǎng)化引起各種有害藻類如銅綠微囊藻、魚腥藻等大量繁殖，藻類污染災(zāi)害日趨嚴(yán)重。藻類的異常繁殖生長，不僅嚴(yán)重破壞水體景觀和健康平衡的水生生態(tài)系統(tǒng)，而且有毒藍(lán)藻細(xì)胞破裂后向水體中釋放多種不同類型的藻毒素，給人類健康、水生動物、家禽等帶來極大危害。銅綠微囊藻是水華暴發(fā)最常見的藍(lán)藻之一，近年來我國太湖藍(lán)藻大暴發(fā)，主要藻類即為銅綠微囊藻。當(dāng)水華退去，銅綠微囊藻死亡或破裂后會釋放胞內(nèi)毒素-微囊藻毒素(MiCTosystins，簡稱MCs)。MCs是一類具有生物活性的七肽單環(huán)肝毒素，是比葉綠素還要穩(wěn)定的帶有雙鍵的環(huán)狀化合物，有60多種異構(gòu)體。世界上25%-70%的藍(lán)藻水華污染可產(chǎn)生藻毒素，其中微囊藻毒素(Microcystins，MCs)是一類出現(xiàn)頻率最高、產(chǎn)生量最大、毒性最強(qiáng)、造成危害最嚴(yán)重的藻毒素種類。溶藻細(xì)菌是指通過直接或間接方式，抑制藻類生長或裂解藻細(xì)胞，從而表現(xiàn)出殺藻效應(yīng)的細(xì)菌。它們廣泛存在于海水、湖泊、污泥以及城市景觀水體之中，是水生生態(tài)系統(tǒng)中生物種群結(jié)構(gòu)和功能的一個重要組成部分，對藻類水華的控制、維持藻類生物量的平衡有非常重要的作用。隨著全球水體富營養(yǎng)化的加劇，有害藻類水華的暴發(fā)日趨頻繁，其造成的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題日益引起人們的重視，尋求有效的水華和赤潮防治途徑勢在必行。在利用物理、化學(xué)和其他生物方法治理水華甚不理想的情況下，溶藻細(xì)菌，作為水華和赤潮防治的生物，已經(jīng)引起越來越多人的關(guān)注。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種利用溶藻細(xì)菌降解銅綠微囊藻的裝置，能固定溶藻細(xì)菌并極大提高銅綠微囊藻去除率，可以控制進(jìn)水流量、曝氣量及水力停留時間，使銅綠微囊藻和細(xì)菌充分接觸，提高除藻率。本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:—種利用溶藻細(xì)菌降解銅綠微囊藻的裝置，包括水樣箱，水樣箱通過轉(zhuǎn)子流量計、進(jìn)水管連接主反應(yīng)柱，主反應(yīng)柱的上部設(shè)出水管，主反應(yīng)柱內(nèi)設(shè)有曝氣裝置。所述的主反應(yīng)柱內(nèi)裝有三層不同粒徑的陶礫，由下而上粒徑變小。所述的陶礫粒徑優(yōu)選在l_3cm。所述的曝氣裝置為主反應(yīng)柱內(nèi)底部的曝氣頭，曝氣頭通過氣管與主反應(yīng)柱外的氣泵連接，氣管上設(shè)有空氣流量計、閥門。將預(yù)先分離純化的對銅綠微囊藻有較高去除作用的一株溶藻細(xì)菌WMl (Bacillusmegaterium)連同LB培養(yǎng)基倒入并固定于以陶碌為填料的主反應(yīng)柱內(nèi)，在室溫20°C、氧氣及細(xì)菌培養(yǎng)基充足的條件下，經(jīng)過兩周的反應(yīng)使該溶藻細(xì)菌完全固定于填料上，然后含銅綠微囊藻的水樣流過反應(yīng)器，可以與填料上的溶藻細(xì)菌膜充分接觸，從而達(dá)到將藻類去除的目的。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:陶礫作為一種細(xì)菌的依附介質(zhì)，可最大程度的將對銅綠微囊藻具有高效降解作用的溶藻細(xì)菌WMl固定于反應(yīng)器內(nèi)，同時通過控制水力停留時間和曝氣量而實(shí)現(xiàn)對銅綠微囊藻的快速、安全和高效的去除。本裝置可以將對銅綠微囊藻有高效去除效果的溶藻細(xì)菌WMl(Bacillus megaterium)有效的固定于填料上,并通過控制水力停留時間和曝氣量而實(shí)現(xiàn)對銅綠微囊藻的快速、安全和高效的去除。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.水樣箱；2.轉(zhuǎn)子流量計；3.進(jìn)水管；4.出水管；5.主反應(yīng)柱；6.氣泵；
7.閥門；8.空氣流量計；9.曝氣頭；10.直徑為3cm的陶礫層；11.直徑為2cm的陶礫層；
12.直徑為Icm的陶礫層。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明。一種利用溶藻細(xì)菌降解銅綠微囊藻的裝置，包括水樣箱1，水樣箱I通過轉(zhuǎn)子流量計2、進(jìn)水管3連接主反應(yīng)柱5，主反應(yīng)柱5的上部設(shè)出水管4，主反應(yīng)柱5內(nèi)設(shè)有曝氣裝置。主反應(yīng)柱5內(nèi)裝有三層不同粒徑的陶礫，由下而上粒徑變小。在本實(shí)施例中，先在容積為
5.5L的反應(yīng)器內(nèi)裝上三層粒徑分別為3c m、2cm和Icm的陶礫填料。曝氣裝置為主反應(yīng)柱5內(nèi)底部的曝氣頭9，曝氣頭9通過氣管與主反應(yīng)柱5外的氣泵6連接，氣管上設(shè)有空氣流量計8、閥門7。將4L培養(yǎng)好的溶藻細(xì)菌菌液WMl (Bacillus megaterium)連同LB液體培養(yǎng)液倒入反應(yīng)器內(nèi)，曝氣24h后，每天從反應(yīng)器中取出300ml上清液，然后補(bǔ)充相應(yīng)的銅綠微囊藻液(藻細(xì)胞濃度為IO6個/mL)，對細(xì)菌進(jìn)行馴化。兩周后在陶礫表面可以看到明顯的細(xì)菌膜，即表示掛膜成功。水樣箱中的銅綠微囊藻液通過進(jìn)水管從底部進(jìn)入反應(yīng)器，水力停留時間由轉(zhuǎn)子流量計控制，為6h，氣泵控制曝氣強(qiáng)度為0.15m3/h。銅綠微囊藻水樣與陶礫表面的細(xì)菌膜充分接觸、反應(yīng)，出水從反應(yīng)柱上部流出。反應(yīng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，通過檢測進(jìn)出水的銅綠微囊藻細(xì)胞濃度，結(jié)果表明，本裝置可實(shí)現(xiàn)對銅綠微囊藻80%以上的去除率。
權(quán)利要求1.一種利用溶藻細(xì)菌降解銅綠微囊藻的裝置，其特征是，包括水樣箱，水樣箱通過轉(zhuǎn)子流量計、進(jìn)水管連接主反應(yīng)柱，主反應(yīng)柱的上部設(shè)出水管，主反應(yīng)柱內(nèi)設(shè)有曝氣裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用溶藻細(xì)菌降解銅綠微囊藻的裝置，其特征是，所述的主反應(yīng)柱內(nèi)裝有三層不同粒徑的陶礫，由下而上粒徑變小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用溶藻細(xì)菌降解銅綠微囊藻的裝置，其特征是，所述的陶碌粒徑在l_3cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用溶藻細(xì)菌降解銅綠微囊藻的裝置，其特征是，所述的曝氣裝置為主反應(yīng)柱內(nèi)底部的曝氣頭，曝氣頭通過氣管與主反應(yīng)柱外的氣泵連接，氣管上設(shè)有空氣流量計、閥門。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用溶藻細(xì)菌降解銅綠微囊藻的裝置，包括水樣箱，水樣箱通過轉(zhuǎn)子流量計、進(jìn)水管連接主反應(yīng)柱，主反應(yīng)柱的上部設(shè)出水管，主反應(yīng)柱內(nèi)設(shè)有曝氣裝置。所述的主反應(yīng)柱內(nèi)裝有三層不同粒徑的陶礫，由下而上粒徑變小。本裝置可以將對銅綠微囊藻有高效去除效果的溶藻細(xì)菌WM1(Bacillus megaterium)有效的固定于填料上，并通過控制水力停留時間和曝氣量而實(shí)現(xiàn)對銅綠微囊藻的快速、安全和高效的去除。
文檔編號C02F3/02GK203033833SQ201320043320
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者母銳敏, 袁學(xué)良, 張盛至, 賈靜靜 申請人:山東建筑大學(xué)