[发明专利]一种利用废水中的氮磷促进斜生栅藻产脂和净化废水的方法

权利要求书

1.一种利用废水中的氮磷促进斜生栅藻产脂和净化废水的方法，其特征在于：斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）FACHB-12接种于人工废水中进行培养，添加水杨酸的同时施加低强度超声波，人工废水中水杨酸的浓度为20-40mg/L，低强度超声波的超声功率为200W，超声频率为40kHz；超声时间为5-10min；培养至废水中氮磷物质消耗殆尽，测定废水中氮磷去除率，收集藻种，制成藻粉，提取油脂。

2.根据权利要求1所述的一种利用废水中的氮磷促进斜生栅藻产脂和净化废水的方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）藻种液的制备：将斜生栅藻加入到BG11培养基中，在25℃、光强3000lux，光暗比=12h：12h的条件下培养，每日采用恒温摇床摇2-3次，每次10-15min，确保微藻均匀分布，微藻培养至对数增长期，作为后续实验的藻种液；

（2）培养藻液同时净化废水：步骤（1）所获得的藻种液离心，弃去上清液，用去离子水清洗两遍，接种于人工废水中培养2天让其适应新环境，2天后向其中加入水杨酸SA溶液同时施加低强度超声波；处理完毕后，置于恒温培养箱中培养至营养物质消耗殆尽为止，培养条件为光照强度3000lux，温度25℃，初始pH为6.8-7.2，光暗比=12h：12h，每日摇床摇2-3次，每次10-15min，培养至废水中氮磷物质消耗殆尽收获；

（3）废水净化程度检测：收获后隔天收集步骤（2）中混合均匀的藻液，采用0.45μm微孔滤膜过滤藻液，保留下清液，按照国标进行废水指标的测定；TN采用过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测定，TP采用钼锑抗分光光度法进行测定，NH₄⁺-N采用纳氏试剂分光光度法测定；

（4）提取油脂：用改进的Bligh方法提取油脂：收集步骤（2）中生长完毕的藻液，离心分离，沉淀采用冷冻干燥机制成干燥的藻粉，用有机溶剂提取藻细胞中的油脂；有机溶剂为氯仿、甲醇和水的混合溶液，混合溶液中氯仿、甲醇、水的体积比为1:1:0.9，有机溶剂提取3次，将三次所得氯仿相在80℃烘干至质量恒定即为提取的油脂。

3.根据权利要求2所述的一种利用废水中的氮磷促进斜生栅藻产脂和净化废水的方法，其特征在于：步骤（2）中水杨酸SA的浓度为20 mg/L或40 mg/L；低强度超声波的超声功率为200W，超声频率为40kHz，超声持续时间为5min或10min。

4.根据权利要求3所述的一种利用废水中的氮磷促进斜生栅藻产脂和净化废水的方法，其特征在于：步骤（2）中水杨酸SA的浓度为40 mg/L。

5.根据权利要求2所述的一种利用废水中的氮磷促进斜生栅藻产脂和净化废水的方法，其特征在于：步骤（2）中人工废水中：COD：200mg/L、TN：60mg/L、TP：5mg/L、NH₄⁺-N：20mg/L。

6.根据权利要求2所述的一种利用废水中的氮磷促进斜生栅藻产脂和净化废水的方法，其特征在于：步骤（1）中斜生栅藻采用250ml锥形瓶培养，每日在150r/min，25℃的恒温摇床上摇3次，每次15min。

7.根据权利要求2所述的一种利用废水中的氮磷促进斜生栅藻产脂和净化废水的方法，其特征在于：步骤（4）中提取油脂的具体方法为：取0.0100g冷冻干燥的藻粉于干燥洁净的离心管中，向其中加入0.8mL蒸馏水，再加入1mL氯仿和2mL甲醇，振荡2min使其混合均匀后，超声破碎1min；再向溶液中加入1ml氯仿，振荡1min混合均匀，再加入1ml蒸馏水，再振荡1min后在4000rpm的转速下离心5min；

离心后，用针筒抽取最下层氯仿相转移到另一干燥洁净恒重的离心管，再向原管中加入2mL氯仿，使得混合溶液中氯仿、甲醇、水的体积比仍然控制在1:1:0.9；振荡1min后，在4000rpm的转速下离心5min，将氯仿相转移到上一次的氯仿相中，该操作重复两次；将三次转移的氯仿相在80℃烘干至质量恒定，称重得所提取油脂重量。

8.根据权利要求2所述的一种利用废水中的氮磷促进斜生栅藻产脂和净化废水的方法，其特征在于：所述培养方法下TN去除率范围为95.67~96.89%，TP去除率范围为89.74~96.23%，NH₄⁺-N去除率范围为99.05~99.58%，吸光度范围为2.18~2.65，干重范围为460~660mg/L，油脂含量范围为57.34~73.81%，油脂产率范围42.40~50.11mg/L·d^-1。