【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微藻，具体涉及一种微藻的固定化方法。
技术介绍
1、微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的自养植物，通过细胞代谢产生多糖、蛋白质、色素等，使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景，具有光合效率高，生长周期短等优点。微藻可以有效的富集和降解来自化工污水以及养殖污水中的偶氮染料、重金属以及营养物质等。
2、微藻处理法是目前新兴的污水处理方式，畜禽养殖污水中含有的丰富的氮、磷等营养物质可为微藻提供营养，利用微藻处理污水同时可与微藻的大规模生产相藕联，实现资源的循环利用。随着微藻净水效果及藻类和微生物在水体中相互作用研究的深入，菌藻共生系统在畜禽养殖污水上的应用得到了普遍关注。菌藻共生系统是将藻类对污水中氮磷营养物和有机物的摄取去除功效与微生物强大的污染物降解能力有效结合起来的一种互利共生系统。
3、但由于微藻细胞一般小于30μm，带负电荷，密度接近于水，这些特性使得藻细胞在水中往往处于稳定的悬浮状态，导致微藻细胞会随处理水而大量流失，这不仅会二次污染处理水，而且导致处理污水中微藻细胞生物量难以大量维持（一般仅为0.2-0.6g/l）。低的培养密度导致去除效率低下，使得处理效果稳定性较差。
4、目前，固定化微藻技术主要包括吸附、交联法和包埋法：吸附法是通过物理吸附、化学吸附或者离子结合的方式将微藻细胞固定于载体上，是一种比较温和、操作简单、价格低廉的微藻固定化方法，然而吸附法固定的微藻量有限，并且固定的微藻细胞易脱落，这使得实际废水处理过程中微藻系统
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种微藻的固定化方法，具有比表面积大，含有丰富的活性基团和吸附介质，微藻和细菌的固定量大，生存周期久，固定效果好，大大提高了制得的菌藻固定化微球对污水中各种污染物的处理的效果，具有广阔的应用前景。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术提供一种微藻的固定化方法，将碳源、氮源、微量元素包埋于聚乳酸和聚己内酯的复合微球中，表面胺化，重复浸泡与含有小球藻、栅藻、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌的菌藻液和壳聚糖溶液中，离心，洗涤，干燥，表面沉积磁性四氧化三铁，制得磁性菌藻固定化微球。
4、作为本专利技术的进一步改进，包括以下步骤：
5、s1. 营养素的制备：将碳源、氮源、微量元素混合均匀，制得营养素；
6、s2. 包埋：将聚乙烯醇、致孔剂溶于水中，加入步骤s1制得的营养素，搅拌混合均匀，滴入聚乳酸和聚己内酯的二氯甲烷溶液中，乳化，加热挥发二氯甲烷，液滴固化成微球，离心，洗涤，干燥，制得包埋营养素的多孔微球；
7、s3. 表面胺化：将步骤s2制得的包埋营养素的多孔微球浸泡在乙二胺和二乙胺的水溶液中，加热搅拌反应，离心，洗涤，加入盐酸中，取出，洗涤，干燥，制得胺化包埋营养素的多孔微球；
8、s4. 菌藻液的制备：无菌操作条件下，将小球藻、栅藻配制成藻液，将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌配制成菌液，两者混合均匀，制得菌藻液；
9、s5. 壳聚糖溶液的制备：将壳聚糖溶于酸液中，制得壳聚糖溶液；
10、s6. 静电层层组装：将步骤s3制得的胺化包埋营养素的多孔微球浸泡在步骤s4制得的菌藻液中，搅拌反应第一时间段，离心，洗涤，加入步骤s5制得的壳聚糖溶液中，搅拌反应第二时间段，重复操作5-7次，离心，洗涤，干燥，制得菌藻固定化微球；
11、s7. 铁磁改性：将步骤s6制得的菌藻固定化微球加入水中，惰性气体保护下，加入氯化铁和氯化亚铁，滴加氨水调节溶液ph值，加热搅拌反应，离心，洗涤，干燥，制得磁性菌藻固定化微球。
12、作为本专利技术的进一步改进，步骤s1中所述碳源、氮源、微量元素的质量比为15-20:12-15:2-3，所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖中的至少一种，所述氮源选自硝酸铵、尿素、氨基酸中的至少一种，所述氨基酸选自甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、谷氨酸中的至少一种，所述微量元素包括氯化钠、氯化镁、氯化锰、氯化铁、氯化铜、氯化锌，质量比为10-12:2-4:1-3:2-3:1-2:1-2；步骤s2中所述聚乙烯醇、致孔剂、营养素、水的质量比为2-4:1-2:10-15:100，所述致孔剂选自氧乙烯-氧丙烯三嵌段共聚物peo20-ppo70-peo20(p123)、peo106-ppo70-peo106(f127)中的至少一种，所述聚乳酸和聚己内酯的二氯甲烷溶液中聚乳酸的含量为12-15wt%，聚己内酯的含量为7-12wt%，所述加热的温度为50-60℃。
13、作为本专利技术的进一步改进，步骤s3中所述乙二胺和二乙胺的水溶液中乙二胺的浓度为5-10wt%，二乙胺的浓度为3-5wt%，所述加热搅拌反应的温度为55-65℃，时间为2-4h。
14、作为本专利技术的进一步改进，步骤s4中所述藻液中小球藻的含量为107-108个/ml、栅藻的含量为106-107个/ml，所述菌液中枯草芽孢杆菌的含量为108-109cfu/ml，所述地衣芽孢杆菌的含量为108-109cfu/ml，所述藻液和菌液的质量比为15-20:3-5；步骤s5中所述酸液为2-4wt%的乳酸或乙酸溶液，所述壳聚糖溶液中壳聚糖的浓度为17-22wt%。
15、作为本专利技术的进一步改进，步骤s6中所述第一时间段为15-25min，所述第二时间段为15-25min。
16、作为本专利技术的进一步改进，步骤s7中所述菌藻固定化微球、氯化铁和氯化亚铁的质量比为100：6.4-6.6:2.4-2.6，所述调节溶液ph值为9-10，所述加热搅拌反应的温度为70-80℃，时间为1-2h。
17、作为本专利技术的进一步改进，具体包括以下步骤：
18、s1. 营养素的制备：将15-20重量份碳源、12-15重量份氮源、2-3重量份微量元素混合均匀，制得营养素；
19、所述微量元素包括氯化钠、氯化镁、氯化锰、氯化铁、氯化铜、氯化锌，质量比为10-12:2-4:1-3:2-3:1-2:1-2；
20、s2. 包埋：将2-4重量份聚乙烯醇、1-2重量份致孔剂溶于100重量份水中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微藻的固定化方法，其特征在于，将碳源、氮源、微量元素包埋于聚乳酸和聚己内酯的复合微球中，表面胺化，重复浸泡与含有小球藻、栅藻、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌的菌藻液和壳聚糖溶液中，离心，洗涤，干燥，表面沉积磁性四氧化三铁，制得磁性菌藻固定化微球。
2.根据权利要求1所述的固定化方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的固定化方法，其特征在于，步骤S1中所述碳源、氮源、微量元素的质量比为15-20:12-15:2-3，所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖中的至少一种，所述氮源选自硝酸铵、尿素、氨基酸中的至少一种，所述氨基酸选自甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、谷氨酸中的至少一种，所述微量元素包括氯化钠、氯化镁、氯化锰、氯化铁、氯化铜、氯化锌，质量比为10-12:2-4:1-3:2-3:1-2:1-2；步骤S2中所述聚乙烯醇、致孔剂、营养素、水的质量比为2-4:1-2:10-15:100，所述致孔剂选自氧乙烯-氧丙烯三嵌段共聚物PEO20-PPO70-PEO20(P123)、P
4.根据权利要求2所述的固定化方法，其特征在于，步骤S3中所述乙二胺和二乙胺的水溶液中乙二胺的浓度为5-10wt%，二乙胺的浓度为3-5wt%，所述加热搅拌反应的温度为55-65℃，时间为2-4h。
5.根据权利要求2所述的固定化方法，其特征在于，步骤S4中所述藻液中小球藻的含量为107-108个/mL、栅藻的含量为106-107个/mL，所述菌液中枯草芽孢杆菌的含量为108-109cfu/mL，所述地衣芽孢杆菌的含量为108-109cfu/mL，所述藻液和菌液的质量比为15-20:3-5；步骤S5中所述酸液为2-4wt%的乳酸或乙酸溶液，所述壳聚糖溶液中壳聚糖的浓度为17-22wt%。
6.根据权利要求2所述的固定化方法，其特征在于，步骤S6中所述第一时间段为15-25min，所述第二时间段为15-25min。
7.根据权利要求2所述的固定化方法，其特征在于，步骤S7中所述菌藻固定化微球、氯化铁和氯化亚铁的质量比为100：6.4-6.6:2.4-2.6，所述调节溶液pH值为9-10，所述加热搅拌反应的温度为70-80℃，时间为1-2h。
8.根据权利要求2所述的固定化方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
9.一种如权利要求1-8任一项所述的固定化方法制得的磁性菌藻固定化微球。
10.一种如权利要求9所述磁性菌藻固定化微球在污水处理中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种微藻的固定化方法，其特征在于，将碳源、氮源、微量元素包埋于聚乳酸和聚己内酯的复合微球中，表面胺化，重复浸泡与含有小球藻、栅藻、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌的菌藻液和壳聚糖溶液中，离心，洗涤，干燥，表面沉积磁性四氧化三铁，制得磁性菌藻固定化微球。
2.根据权利要求1所述的固定化方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的固定化方法，其特征在于，步骤s1中所述碳源、氮源、微量元素的质量比为15-20:12-15:2-3，所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖中的至少一种，所述氮源选自硝酸铵、尿素、氨基酸中的至少一种，所述氨基酸选自甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、谷氨酸中的至少一种，所述微量元素包括氯化钠、氯化镁、氯化锰、氯化铁、氯化铜、氯化锌，质量比为10-12:2-4:1-3:2-3:1-2:1-2；步骤s2中所述聚乙烯醇、致孔剂、营养素、水的质量比为2-4:1-2:10-15:100，所述致孔剂选自氧乙烯-氧丙烯三嵌段共聚物peo20-ppo70-peo20(p123)、peo106-ppo70-peo106(f127)中的至少一种，所述聚乳酸和聚己内酯的二氯甲烷溶液中聚乳酸的含量为12-15wt%，聚己内酯的含量为7-12wt%，所述加热的温度为50-60℃。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴悦，李邦旭，韩炳峰，文莉莉，朱丽丽，
申请(专利权)人：山东悦翔生物有限公司，
类型：发明
国别省市：
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