[实用新型]一种利用溶藻细菌降解铜绿微囊藻的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种去除水华藻类铜绿微囊藻的装置，可用于水华或富营养化水体中铜绿微囊藻的去除。

背景技术

随着城市人口的增长和工农业的发展，由各种废水排放引起的水体富营养化问题日益突出，我国的某些湖泊已经出现不同程度的富营养化。水体富营养化引起各种有害藻类如铜绿微囊藻、鱼腥藻等大量繁殖，藻类污染灾害日趋严重。藻类的异常繁殖生长，不仅严重破坏水体景观和健康平衡的水生生态系统，而且有毒蓝藻细胞破裂后向水体中释放多种不同类型的藻毒素，给人类健康、水生动物、家禽等带来极大危害。

铜绿微囊藻是水华暴发最常见的蓝藻之一，近年来我国太湖蓝藻大暴发，主要藻类即为铜绿微囊藻。当水华退去，铜绿微囊藻死亡或破裂后会释放胞内毒素-微囊藻毒素（Microsystins，简称MCs）。MCs是一类具有生物活性的七肽单环肝毒素，是比叶绿素还要稳定的带有双键的环状化合物，有60多种异构体。世界上25%-70%的蓝藻水华污染可产生藻毒素，其中微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是一类出现频率最高、产生量最大、毒性最强、造成危害最严重的藻毒素种类。

溶藻细菌是指通过直接或间接方式，抑制藻类生长或裂解藻细胞，从而表现出杀藻效应的细菌。它们广泛存在于海水、湖泊、污泥以及城市景观水体之中，是水生生态系统中生物种群结构和功能的一个重要组成部分，对藻类水华的控制、维持藻类生物量的平衡有非常重要的作用。随着全球水体富营养化的加剧，有害藻类水华的暴发日趋频繁，其造成的环境和经济问题日益引起人们的重视，寻求有效的水华和赤潮防治途径势在必行。在利用物理、化学和其他生物方法治理水华甚不理想的情况下，溶藻细菌，作为水华和赤潮防治的生物，已经引起越来越多人的关注。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种利用溶藻细菌降解铜绿微囊藻的装置，能固定溶藻细菌并极大提高铜绿微囊藻去除率，可以控制进水流量、曝气量及水力停留时间，使铜绿微囊藻和细菌充分接触，提高除藻率。

本实用新型采取的技术方案为：

一种利用溶藻细菌降解铜绿微囊藻的装置，包括水样箱，水样箱通过转子流量计、进水管连接主反应柱，主反应柱的上部设出水管，主反应柱内设有曝气装置。

所述的主反应柱内装有三层不同粒径的陶砾，由下而上粒径变小。

所述的陶砾粒径优选在1-3cm。

所述的曝气装置为主反应柱内底部的曝气头，曝气头通过气管与主反应柱外的气泵连接，气管上设有空气流量计、阀门。

将预先分离纯化的对铜绿微囊藻有较高去除作用的一株溶藻细菌WM1（Bacillus megaterium）连同LB培养基倒入并固定于以陶砾为填料的主反应柱内，在室温20℃、氧气及细菌培养基充足的条件下，经过两周的反应使该溶藻细菌完全固定于填料上，然后含铜绿微囊藻的水样流过反应器，可以与填料上的溶藻细菌膜充分接触，从而达到将藻类去除的目的。

本实用新型的优点在于：

陶砾作为一种细菌的依附介质，可最大程度的将对铜绿微囊藻具有高效降解作用的溶藻细菌WM1固定于反应器内，同时通过控制水力停留时间和曝气量而实现对铜绿微囊藻的快速、安全和高效的去除。本装置可以将对铜绿微囊藻有高效去除效果的溶藻细菌WM1（Bacillus megaterium）有效的固定于填料上，并通过控制水力停留时间和曝气量而实现对铜绿微囊藻的快速、安全和高效的去除。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的装置结构示意图。

图中，1.水样箱；2.转子流量计；3.进水管；4.出水管；5.主反应柱；6.气泵；7.阀门；8.空气流量计；9.曝气头；10.直径为3cm的陶砾层；11.直径为2cm的陶砾层；12.直径为1cm的陶砾层。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明。

一种利用溶藻细菌降解铜绿微囊藻的装置，包括水样箱1，水样箱1通过转子流量计2、进水管3连接主反应柱5，主反应柱5的上部设出水管4，主反应柱5内设有曝气装置。主反应柱5内装有三层不同粒径的陶砾，由下而上粒径变小。在本实施例中，先在容积为5.5L的反应器内装上三层粒径分别为3cｍ、2cm和1cm的陶砾填料。曝气装置为主反应柱5内底部的曝气头9，曝气头9通过气管与主反应柱5外的气泵6连接，气管上设有空气流量计8、阀门7。

将4L培养好的溶藻细菌菌液WM1（Bacillus megaterium）连同LB液体培养液倒入反应器内，曝气24h后，每天从反应器中取出300ml上清液，然后补充相应的铜绿微囊藻液（藻细胞浓度为10⁶个/mL），对细菌进行驯化。两周后在陶砾表面可以看到明显的细菌膜，即表示挂膜成功。水样箱中的铜绿微囊藻液通过进水管从底部进入反应器，水力停留时间由转子流量计控制，为6h，气泵控制曝气强度为0.15m³/h。铜绿微囊藻水样与陶砾表面的细菌膜充分接触、反应，出水从反应柱上部流出。反应系统稳定后，通过检测进出水的铜绿微囊藻细胞浓度，结果表明，本装置可实现对铜绿微囊藻80％以上的去除率。