[发明专利]一种强化养猪废水中污染物降解的电活性菌藻生物膜、制备方法及应用

权利要求书

1.一种强化养猪废水中污染物降解的电活性菌藻生物膜，其特征在于，所述电活性菌藻生物膜由小球藻和胞外呼吸菌混合培养得到；所述小球藻为小球藻Chlorella；所述胞外呼吸菌为Shewanella sp.。

2.权利要求1所述强化养猪废水中污染物降解的电活性菌藻生物膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将利用养猪废水驯化的小球藻Chlorella培养至对数生长期，制得小球藻悬液，所述小球藻悬液中小球藻的生物量为14.2～18.3g/L；

S2：以微生物燃料电池为胞外呼吸菌的富集载体，将利用养猪废水驯化的含胞外呼吸菌Shewanella sp.的颗粒污泥加入阳极液和/或阴极液，经微生物燃料电池富集驯化，收集阳极液和/或阴极液，即得富集胞外呼吸菌的污泥悬液；

S3：将步骤S1所得小球藻悬液与步骤S2所得富集胞外呼吸菌的污泥悬液按照重量比1:(0.2～0.5)混合，并于室温、明暗交替培养得到电活性菌藻生物膜。

3.根据权利要求2所述电活性菌藻生物膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，按照8.4～10.6g/L的生物量将小球藻Chlorella接种于TAP培养基中，在TAP培养基中加入5～15％(v:v)的养猪废水，所述养猪废水的氨氮浓度为1300～1500mg/L。

4.根据权利要求2所述电活性菌藻生物膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，以阳极液或阴极液的体积分数计，含胞外呼吸菌Shewanella sp.的颗粒污泥于阳极液或阴极液中的添加量为5％～15％。

5.一种强化养猪废水中污染物降解的处理系统，其特征在于，所述处理系统沿养猪废水流向，包括依次连接的预处理池、厌氧消化系统和耦合电极的人工湿地；所述厌氧消化系统包括多级串联的厌氧消化池，所述人工湿地中含有权利要求1所述的电活性菌藻生物膜。

6.根据权利要求5所述用于养猪废水中污染物降解的处理系统，其特征在于，所述厌氧消化池由下至上依次包括颗粒污泥层和柱状活性炭层。

7.根据权利要求5所述用于养猪废水中污染物降解的处理系统，其特征在于，所述人工湿地由下至上依次包括鹅卵石层、第一细碎石层、柱状活性炭层、第一碳布层、第二细碎石层、第二碳布层、颗粒活性炭层和电活性菌藻生物膜；所述第一碳布层和第二碳布采用导电线连接。

8.一种利用权利要求5～7任一项所述处理系统进行养猪废水中污染物降解的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将养猪废水排入预处理池，将预处理池中的养猪废水从其底部泵入厌氧消化池，依次经厌氧消化池中的颗粒污泥层、柱状活性炭层处理后的废水，由厌氧消化池顶部溢出；

(2)将厌氧消化池顶部溢出的废水从人工湿地的底部泵入，再依次由人工湿地中的鹅卵石层、第一细碎石层、柱状活性炭层、第一碳布层、第二细碎石层、第二碳布层、颗粒活性炭层和电活性菌藻生物膜进行处理，最终由人工湿地顶部溢出后排放。