本發(fā)明屬于細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，涉及微藻和酵母共培養(yǎng)技術(shù)，主要涉及一種通過(guò)小球藻和酵母共培養(yǎng)凈化酵母廢水的方法。
背景技術(shù)：
：酵母廢水是在酵母生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的一種難處理、色度深的高濃度有機(jī)廢水，具有高含量cod、bod5、總氮、總磷、不可生物降解的有機(jī)污染物和高色度等特點(diǎn)。隨著生物制藥廠規(guī)模擴(kuò)大，產(chǎn)生的酵母發(fā)酵廢水量增多，對(duì)環(huán)境造成了極大污染。研究高效環(huán)保的處理方法對(duì)酵母行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。小球藻是在城市廢水處理中應(yīng)用廣泛的藻種，具有生長(zhǎng)速率快、耐受能力強(qiáng)、蛋白質(zhì)或油脂含量高等優(yōu)點(diǎn)，能利用廢水中的碳、氮、磷合成自身細(xì)胞組分，有效去除廢水中氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。酵母則能有效去除廢水中的有機(jī)物質(zhì)，cod去除率高達(dá)68％-86％，且酵母生長(zhǎng)較快，培養(yǎng)周期短。有研究表明，微藻和酵母在同一培養(yǎng)體系中存在互利共生的關(guān)系，微藻生長(zhǎng)產(chǎn)生o2可促進(jìn)酵母生長(zhǎng)；酵母可以分泌強(qiáng)大的胞外酶系降解大分子有機(jī)無(wú)為小分子，呼吸產(chǎn)生的co2可為微藻生長(zhǎng)所用，從而有效緩解培養(yǎng)過(guò)程中ph和溶解氧等變化的影響。微藻和酵母在酵母廢水中共培養(yǎng)可以充分利用兩種微生物的優(yōu)勢(shì)，收獲有價(jià)值的生物質(zhì)，同時(shí)凈化廢水，變廢為寶。目前，雖然微藻和酵母共培養(yǎng)積累油脂及處理廢水方面的研究已受到廣泛關(guān)注，但是利用微生物共培養(yǎng)技術(shù)規(guī)?；幚韽U水的研究相對(duì)較少。例如，公開號(hào)為cn102080119的中國(guó)專利申請(qǐng)，公開了利用工業(yè)廢水為培養(yǎng)基，混合培養(yǎng)酵母和藻類，生產(chǎn)微生物油脂的方法；苗金鑫等，味精廢水中粘紅酵母和鈍頂螺旋藻混合培養(yǎng)生產(chǎn)油脂(北京化工大學(xué)報(bào)，第34卷增刊ii，2007年)。不過(guò)，上述研究均屬于微生物室內(nèi)共培養(yǎng)，小規(guī)模處理廢水。因此，開發(fā)一種采用微生物室外共培養(yǎng)規(guī)模化處理酵母廢水的方法實(shí)屬必要。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種利用小球藻和酵母室外共培養(yǎng)模式，大規(guī)模處理酵母廢水的方法；且該方法相對(duì)簡(jiǎn)單，在室外自然條件下培養(yǎng)，能夠有效降低能耗和生產(chǎn)成本；在利用微生物共培養(yǎng)，提高酵母廢水凈化效果方面具有重要實(shí)用價(jià)值。為解決上述問(wèn)題，采用的技術(shù)方案如下：一種小球藻和酵母共培養(yǎng)凈化廢水的方法，包括如下步驟：1)小球藻和酵母細(xì)胞活化培養(yǎng)，得到小球藻種子液i和酵母種子液i；2)將小球藻種子液i接種于改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基，酵母種子液i接種于培養(yǎng)基，置于室外，進(jìn)行種子液培養(yǎng)，得到小球藻種子液ii和酵母種子液ii；3)將小球藻種子液ii和酵母種子液ii接種于酵母廢水中，形成共培養(yǎng)體系，進(jìn)行室外共培養(yǎng)。室外種子液培養(yǎng)，利用自然界的光能，對(duì)種子液進(jìn)行大規(guī)模、進(jìn)一步地活化培養(yǎng)，能在短時(shí)間內(nèi)獲得大量高密度種子液。小球藻和酵母共培養(yǎng)進(jìn)行大規(guī)模廢水處理，需要大量高密度種子液，若不能提供足夠的種子液，接種密度過(guò)低，不利于廢水凈化。本申請(qǐng)發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，直接進(jìn)行小球藻和酵母共培養(yǎng)不能獲得高密度的種子液，所以一開始沒(méi)有將小球藻和酵母直接共培養(yǎng)；而將小球藻和酵母分別用不同的培養(yǎng)基進(jìn)行活化及種子液培養(yǎng)，可以在短時(shí)間內(nèi)獲得大量高密度種子液。培養(yǎng)種子液i和種子液ii實(shí)質(zhì)上是相同的，都是為室外大規(guī)模培養(yǎng)提供高密度種子液。種子液i是在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)，而在實(shí)驗(yàn)室很難滿足大規(guī)模種子液的需求。為了快速擴(kuò)種，提供大量穩(wěn)定高密度種子液，先在實(shí)驗(yàn)室活化培養(yǎng)，之后在室外大搖床進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。所述小球藻包括蛋白核小球藻、普通小球藻、橢圓小球藻、原殼小球藻中的一種；所述酵母包括粘紅酵母、斯氏油脂酵母、解脂復(fù)膜孢酵母、深紅酵母、紅法夫酵母、熱帶假絲酵母、羅倫隱球酵母、圓紅冬孢酵母中的一種。優(yōu)選的，小球藻為蛋白核小球藻，酵母為粘紅酵母。經(jīng)篩選配對(duì)研究，本申請(qǐng)發(fā)明人發(fā)現(xiàn)蛋白核小球藻和粘紅酵母共培養(yǎng)處理酵母廢水效果最佳。所述改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基的配方為nano33450-4050mg/l，kh2po41150-1350mg/l，mgso4·7h2o900-1100mg/l，edta450-650mg/l，h3bo3105-125mg/l，cacl2·2h2o101-121mg/l，feso4·7h2o45-55mg/l，znso4·7h2o80-96mg/l，mncl2.4h2o13-15mg/l，na2moo4·2h2o11-13mg/l，cuso4·5h2o14.5-16.5mg/l，co(no3)2·6h2o4.5-5.5mg/l，c6h12o645-55g/l；所述改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基的ph6.10±0.2。優(yōu)選的，所述改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基的配方為nano33750mg/l，kh2po41250mg/l，mgso4·7h2o1000mg/l，edta500mg/l，h3bo3114.2mg/l，cacl2·2h2o111mg/l，feso4·7h2o49.8mg/l，znso4·7h2o88.2mg/l，mncl2·4h2o14.2mg/l，na2m0o4·2h2o11.92mg/l，cuso4·5h2o15.7mg/l，co(no3)2·6h2o4.9mg/l，c6h12o650g/l；所述改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基的ph6.10。改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基中nano3的用量是普通培養(yǎng)基的3倍，同時(shí)添加葡萄糖作為碳源。在葡萄糖濃度為50g/l、硝酸鈉濃度為3.75g/l時(shí)，異養(yǎng)培養(yǎng)4天，葡萄糖即可全部耗盡，此時(shí)小球藻的生物量濃度達(dá)到最高，生物量濃度為21.31g/l，顯著高于硝酸鈉濃度1.25g/l時(shí)所能達(dá)到的最大生物量濃度13.64g/l?？梢姡褂酶牧蓟A(chǔ)培養(yǎng)基能促進(jìn)小球藻的生長(zhǎng)，顯著提高小球藻的生物量濃度，實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)種，為室外廢水的規(guī)模處理提供穩(wěn)定的高密度種子液。作為一種具體實(shí)施方式，步驟2)中酵母種子液i接種于培養(yǎng)基，所述的培養(yǎng)基為ym培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基中的一種。優(yōu)選的，步驟2)中酵母種子液i接種于培養(yǎng)基，所述的培養(yǎng)基為ym培養(yǎng)基。所述ym培養(yǎng)基的配方為酪蛋白胨5.0g/l、麥芽浸粉3.0g/l、葡萄糖10.0g/l、酵母浸粉3.0g/l，所述ym培養(yǎng)基的ph值6.2±0.2(25℃)。酵母在ym培養(yǎng)基中生長(zhǎng)較快，可在短時(shí)間內(nèi)獲得高密度種子液，其用量明顯少于麥芽汁培養(yǎng)基。考慮到大規(guī)模種子液的需求及成本，ym培養(yǎng)基更適合。以下為步驟1)的優(yōu)選方案：將小球藻接種于改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基，酵母細(xì)胞接種于ym培養(yǎng)基，進(jìn)行細(xì)胞活化培養(yǎng)。所述細(xì)胞活化培養(yǎng)的條件為：培養(yǎng)溫度為恒溫27-29℃，轉(zhuǎn)速為140-160r/m，光照強(qiáng)度為3500-4500lux，培養(yǎng)周期為5-7天。特別優(yōu)選的，步驟1)中，所述細(xì)胞活化培養(yǎng)的條件為：培養(yǎng)溫度為恒溫28℃，轉(zhuǎn)速為150r/m，光照強(qiáng)度為4000lux，培養(yǎng)周期為6天。以下為步驟2)的優(yōu)選方案：將小球藻種子液i接種于改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基，酵母種子液i接種于ym培養(yǎng)基，置于室外進(jìn)行種子液培養(yǎng)，得到小球藻種子液ii和酵母種子液ii；所述種子液培養(yǎng)的條件為：培養(yǎng)溫度為27-29℃，小球藻種子液培養(yǎng)轉(zhuǎn)速為150-210r/m，酵母種子液培養(yǎng)轉(zhuǎn)速為90-150r/m，光照強(qiáng)度為1500-3400lux，培養(yǎng)周期為6-8天。特別優(yōu)選的，步驟2)中，所述種子液培養(yǎng)的條件為培養(yǎng)溫度為28℃，小球藻種子液培養(yǎng)轉(zhuǎn)速為180r/m，酵母種子液培養(yǎng)轉(zhuǎn)速為120r/m，光照強(qiáng)度為1500-3400lux，培養(yǎng)周期為6-8天。小球藻種子液培養(yǎng)轉(zhuǎn)速比酵母種子液培養(yǎng)轉(zhuǎn)速高，是因?yàn)樾∏蛟逶谑彝鈸u瓶中密度較高，如果轉(zhuǎn)速過(guò)低，可能會(huì)有細(xì)胞沉降，不利于其生長(zhǎng)；在室外培養(yǎng)酵母，酵母生長(zhǎng)較快，密度高，由于培養(yǎng)基中含有較多蛋白質(zhì)，酵母生長(zhǎng)產(chǎn)生co2，如果轉(zhuǎn)速過(guò)高，搖瓶里會(huì)有大量泡沫產(chǎn)生，不利于酵母的生長(zhǎng)，因此轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高。種子液培養(yǎng)轉(zhuǎn)速可根據(jù)實(shí)際條件及細(xì)胞生長(zhǎng)狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)的。以下為步驟3)的優(yōu)選方案：方案一：第一階段：取酵母廢水總量的25％-35％(體積)，調(diào)節(jié)酵母廢水的ph值為5.8-6.3，并向其中接種小球藻種子液ii和酵母種子液ii，形成共培養(yǎng)體系，培養(yǎng)周期為4-6天；第二階段：補(bǔ)加入酵母廢水總量的25％-35％(體積)，培養(yǎng)周期為2-4天；第三階段：再補(bǔ)加入剩余的酵母廢水，培養(yǎng)周期為2-4天。從第一階段到第三階段，培養(yǎng)溫度控制在26-35℃；將培養(yǎng)的ph值控制在6.0-7.0；每天取樣測(cè)定廢水中磷酸鹽及總磷含量，當(dāng)培養(yǎng)體系總磷含量少于40mg/l或磷酸根含量少于10mg/l時(shí)，根據(jù)剩余磷酸鹽和總磷量，補(bǔ)加20-80mg/lpo43--p的磷酸鹽，磷酸鹽為磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉中的至少一種。磷是小球藻和酵母生長(zhǎng)不可或缺的元素，磷缺乏或不足時(shí)不利于細(xì)胞生長(zhǎng)，進(jìn)而影響廢水凈化效果。酵母廢水中磷酸鹽含量不高，為了保證細(xì)胞正常生長(zhǎng)，需要補(bǔ)加磷酸鹽。優(yōu)選的，所述小球藻種子液ii和酵母種子液ii接種于酵母廢水中的比例為2-8∶1。特別優(yōu)選的，所述小球藻種子液ii和酵母種子液ii接種于酵母廢水中的比例為3-5∶1。其中，所述小球藻種子液ii和酵母種子液ii接種于酵母廢水中的比例為細(xì)胞數(shù)比例。使用優(yōu)選的小球藻種子液ii和酵母種子液ii接種比例，可緩解培養(yǎng)初期ph降低對(duì)小球藻生長(zhǎng)的影響；不僅可以獲得更多有用的小球藻和酵母，而且可以更好地去除酵母廢水中cod、nh3-n、tn、tp和po43-等物質(zhì)。方案二：第一階段：將酵母種子液ii接種于酵母廢水中，且酵母廢水的量為酵母廢水總量的25％-35％(體積)。培養(yǎng)至ph值上升為4.7-5.7，接入小球藻種子液ii，形成共培養(yǎng)體系，培養(yǎng)周期為3-5天；第二階段：補(bǔ)加入酵母廢水總量的18％-28％(體積)，培養(yǎng)周期為2-3天；第三階段：再補(bǔ)加入剩余的酵母廢水，培養(yǎng)周期為5-6天。從第一階段到第三階段，培養(yǎng)溫度控制在26-35℃；將培養(yǎng)的ph值控制在6.0-7.0；每天取樣測(cè)定廢水中磷酸鹽及總磷含量，當(dāng)培養(yǎng)體系總磷含量少于20-40mg/l或磷酸根含量少于10mg/l時(shí)，根據(jù)剩余磷酸鹽和總磷量，補(bǔ)加20-80mg/lpo43--p的磷酸鹽，磷酸鹽為磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉中的至少一種。優(yōu)選的，所述酵母廢水為經(jīng)過(guò)砂濾、活性炭過(guò)濾、超濾三級(jí)預(yù)處理過(guò)的糖蜜酵母廢水。原酵母廢水中有機(jī)物含量高、廢水色值高；若在原廢水中直接培養(yǎng)小球藻，由于透光性很差、光合效率低，小球藻生長(zhǎng)慢、細(xì)胞密度低。通過(guò)預(yù)處理，可以降低酵母廢水的有機(jī)物濃度和色度，提高共培養(yǎng)效果，同時(shí)提高廢水凈化能力。預(yù)處理過(guò)的酵母廢水：ph值為3.0-5.5；酵母廢水中cod、nh3-n、tn和tp含量分別為10000-15000、300-1000、450-1800和50-200mg/l。但是，由于每批次廢水濃度可能不同，范圍波動(dòng)可能更大。步驟3)的優(yōu)選方案一具有較高的酵母廢水的凈化效果，酵母廢水中cod、nh3-n、tn、tp、po43-和bod5的總?cè)コ士煞謩e高達(dá)80.98％、78.54％、83.21％、100％、100％和87.76％。步驟3)的優(yōu)選方案二的步驟更為簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了先調(diào)節(jié)酵母廢水的ph值的步驟；而采用先接種酵母種子液ii，利用酵母的生長(zhǎng)降解大分子有機(jī)物(尤其是殘余蛋白)，只是氨基氮含量升高，提升了酵母廢水的ph值；再接種小球藻。不僅步驟簡(jiǎn)單，減少成本，更適合工業(yè)化應(yīng)用，而且也能達(dá)到很好的酵母廢水的凈化效果，酵母廢水中cod、nh3-n、tn、tp和po43-的總?cè)コ士煞謩e高達(dá)81.57％、67.27％、76.94％、100％和100％。另外，步驟3)的優(yōu)選方案一、二均采用逐步補(bǔ)加酵母廢水的方法。逐步補(bǔ)加酵母廢水相當(dāng)于先利用部分酵母廢水進(jìn)行小球藻和酵母種子液培養(yǎng)，短時(shí)間內(nèi)獲得高密度共培養(yǎng)細(xì)胞，且該細(xì)胞是經(jīng)過(guò)酵母廢水馴化的細(xì)胞，更加適合在酵母廢水中生長(zhǎng)。這不僅縮短了室外共培養(yǎng)的培養(yǎng)周期，也提高酵母廢水凈化效果。另一方面，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，酵母廢水中小球藻和酵母的細(xì)胞數(shù)不斷增加，需要更多的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)逐步補(bǔ)加酵母廢水可以為細(xì)胞生長(zhǎng)提供更充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也提高了廢水處理量。室外共培養(yǎng)結(jié)束后，通過(guò)超濾膜組件偶聯(lián)管道光生物反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)小球藻和酵母的在線濃縮和廢水回收。小球藻和酵母濃縮液可以作為種子液繼續(xù)用于廢水處理，也可以進(jìn)一步濃縮干燥用于其他用途；廢水可經(jīng)適當(dāng)處理后排放。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：1、本發(fā)明技術(shù)方案的步驟簡(jiǎn)單，采取室內(nèi)種子液培養(yǎng)及室外自然條件下種子液培養(yǎng)和共培養(yǎng)，使用少量的原料，利用自然條件下的光能，不僅能夠有效降低小球藻和酵母共培養(yǎng)的能耗和生產(chǎn)成本，而且實(shí)現(xiàn)了利用微生物共培養(yǎng)大規(guī)模處理酵母廢水。2、與小球藻或酵母單獨(dú)培養(yǎng)處理酵母廢水相比，共培養(yǎng)可以充分利用兩種微生物的互利共生的特點(diǎn)，有效緩解培養(yǎng)過(guò)程中可能產(chǎn)生的不利因素，特別是在ph和溶氧調(diào)節(jié)方面。小球藻生長(zhǎng)產(chǎn)生氧氣，過(guò)高濃度的溶解氧會(huì)給小球藻帶來(lái)氧損傷；酵母生長(zhǎng)產(chǎn)生co2，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸等小分子有機(jī)物。共培養(yǎng)中小球藻光合作用釋放的氧氣可以被酵母細(xì)胞利用，酵母呼吸作用產(chǎn)生的co2以及生長(zhǎng)產(chǎn)生的小分子有機(jī)物等可以作為碳源促進(jìn)小球藻的生長(zhǎng)，因而可以很好的平衡培養(yǎng)過(guò)程中溶解氧以及ph變化的影響，能使共培養(yǎng)體系在一定時(shí)間內(nèi)維持在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中。3、小球藻和酵母共培養(yǎng)也顯著提高了酵母廢水的凈化效果，不僅能夠在一定程度上去除酵母廢水中的cod、bod、氮、磷、重金屬等污染物，酵母廢水中cod、nh3-n、tn、tp、po43-和bod的總?cè)コ士煞謩e高達(dá)80.98％、78.54％、83.21％、100％、100％和87.76％；而且可以節(jié)約淡水資源，大大降低生產(chǎn)成本，同時(shí)還能收獲具有綜合利用價(jià)值的小球藻和酵母生物量。可見，本發(fā)明是減少環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)酵母廢水資源化利用的有效途徑。附圖說(shuō)明圖1：在酵母廢水中接種不同比例時(shí)蛋白核小球藻和粘紅酵母的生物量干重濃度變化；圖2：接種不同比例蛋白核小球藻和粘紅酵母時(shí)酵母廢水中ph值變化；圖3(a-e)：蛋白核小球藻種子液和粘紅酵母種子液以及酵母廢水中蛋白核小球藻和粘紅酵母共培養(yǎng)的顯微圖片(a：蛋白核小球藻種子液；b：粘紅酵母種子液；c、d、e為酵母廢水中蛋白核小球藻和粘紅酵母共培養(yǎng))。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。本申請(qǐng)發(fā)明人在開發(fā)一種小球藻和酵母共培養(yǎng)凈化酵母廢水的方法時(shí)，開展了如下研究工作：實(shí)施例1：考察蛋白核小球藻和粘紅酵母的接種比例實(shí)驗(yàn)步驟：1)將蛋白核小球藻和粘紅酵母細(xì)胞分別接種于裝有改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基和ym培養(yǎng)基的250ml三角瓶中，置于恒溫?fù)u床中，28℃，150r/m，光強(qiáng)為4000lux，連續(xù)培養(yǎng)6天，得到蛋白核小球藻種子液i和粘紅酵母種子液i。改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基：nano33750mg/l，kh2po41250mg/l，mgso4·7h2o1000mg/l，edta500mg/l，h3bo3114.2mg/l，cacl2·2h2o111mg/l，feso4·7h2o49.8mg/l，znso4·7h2o88.2mg/l，mncl2·4h2o14.2mg/l，na2m0o4·2h2o11.92mg/l，cuso4·5h2o15.7mg/l，co(no3)2·6h2o4.9mg/l，c6h12o650g/l。調(diào)ph6.10。ym培養(yǎng)基：酪蛋白胨5.0g/l、麥芽浸粉3.0g/l、葡萄糖10.0g/l、酵母浸粉3.0g/l，ph值6.2±0.2(25℃)。2)酵母原廢水ph值為5.21，cod、nh3-n、tn和tp含量分別為11240±40、356.50±2.83、625±7.07和48.20±0.69mg/l。將酵母廢水的ph值調(diào)至6.10，再將粘紅酵母和蛋白核小球藻分別按1∶0、0∶1、1∶1、1∶2、1∶3接種到裝有酵母廢水(ph值為6.10)的250ml三角瓶中，酵母廢水裝液量為50ml，置于28℃，150r/m，光強(qiáng)為8000lux左右的恒溫?fù)u床中，連續(xù)培養(yǎng)6天。培養(yǎng)過(guò)程中，每天取樣，用顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)及生長(zhǎng)狀態(tài)；流式細(xì)胞儀測(cè)定細(xì)胞數(shù)；測(cè)定生物量干重；測(cè)定廢水中cod、nh3-n、tn、po43-、tp等水質(zhì)指標(biāo)，用于評(píng)估細(xì)胞生長(zhǎng)狀況及酵母廢水凈化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見圖1、圖2及表1。圖1是接種不同比例蛋白核小球藻和粘紅酵母時(shí)酵母廢水中生物量干重濃度的變化。由圖1可知，酵母廢水中單獨(dú)培養(yǎng)粘紅酵母生長(zhǎng)速率明顯大于單獨(dú)培養(yǎng)蛋白核小球藻；粘紅酵母和蛋白核小球藻的接種比例為1∶2和1∶3，培養(yǎng)6天后，生物量干重可分別達(dá)到5.38g/l和5.23g/l，顯著高于粘紅酵母和蛋白核小球藻單獨(dú)培養(yǎng)、粘紅酵母和蛋白核小球藻的接種比例為1∶1時(shí)培養(yǎng)所得最大生物量干重。圖2是接種不同比例蛋白核小球藻和粘紅酵母時(shí)酵母廢水中ph值的變化。由圖2可知，粘紅酵母單獨(dú)培養(yǎng)、粘紅酵母：蛋白核小球藻＝1∶1接種條件下，培養(yǎng)初期，ph有明顯下降，之后逐漸上升；粘紅酵母和蛋白核小球藻接種比例為1∶2和1∶3，ph變化與小球藻單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)變化基本一致，說(shuō)明增加酵母與小球藻的接種比例，進(jìn)行共培養(yǎng)可以有效緩解培養(yǎng)初期ph降低可能對(duì)小球藻生長(zhǎng)的影響。表1：接種不同比例粘紅酵母和蛋白核小球藻共培養(yǎng)下酵母廢水凈化效果由表1可以看出，粘紅酵母單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)，對(duì)酵母廢水中cod去除率顯著高于蛋白核小球藻單獨(dú)培養(yǎng)，但對(duì)酵母廢水tn、tp和nh3-n的去除率遠(yuǎn)不及蛋白核小球藻單獨(dú)培養(yǎng)。粘紅酵母和蛋白核小球藻共培養(yǎng)時(shí)，酵母廢水中nh3-n和tn去除率均明顯高于粘紅酵母或蛋白核小球藻單獨(dú)培養(yǎng)。實(shí)施例2：步驟3)采用優(yōu)選方案一，蛋白核小球藻和粘紅酵母在室外700l管道光生物反應(yīng)器中共培養(yǎng)處理酵母廢水實(shí)驗(yàn)步驟：1)將蛋白核小球藻和粘紅酵母細(xì)胞分別接種于裝有改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基和ym培養(yǎng)基的250ml三角瓶中，置于恒溫?fù)u床中，28℃，150r/m，光強(qiáng)為4000lux，連續(xù)培養(yǎng)6天，得到蛋白核小球藻種子液i和粘紅酵母種子液i。改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基：nano33750mg/l，kh2po41250mg/l，mgso4·7h2o1000mg/l，edta500mg/l，h3bo3114.2mg/l，cacl2·2h2o111mg/l，feso4·7h2o49.8mg/l，znso4·7h2o88.2mg/l，mncl2·4h2o14.2mg/l，na2moo4·2h2o11.92mg/l，cuso4·5h2o15.7mg/l，co(no3)2·6h2o4.9mg/l，c6h12o650g/l。調(diào)ph6.10。ym培養(yǎng)基：酪蛋白胨5.0g/l、麥芽浸粉3.0g/l、葡萄糖10.0g/l、酵母浸粉3.0g/l，ph值6.2±0.2(25℃)。2)分別將蛋白核小球藻種子液i和粘紅酵母種子液i分別接種到裝有改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基和ym培養(yǎng)基的2l大三角瓶中，置于室外大搖床中，溫度控制在28℃左右，光照強(qiáng)度1500-3400lux，蛋白核小球藻種子液的轉(zhuǎn)速180r/m。粘紅酵母種子液的轉(zhuǎn)速120r/m，培養(yǎng)7天，得到蛋白核小球藻種子液ii和粘紅酵母種子液ii。3)經(jīng)過(guò)砂濾、活性炭過(guò)濾、超濾三級(jí)預(yù)處理過(guò)的糖蜜酵母廢水為酵母廢水，酵母廢水ph值為5.21，酵母廢水中cod、nh3-n、tn、po43-和tp含量分別為10910±70、307.0±0.5、490±10、35±0和82.0±0.4mg/l。第一階段：將酵母廢水的ph值調(diào)至6.08；在室外700l管道光生物反應(yīng)器中，先加入200l酵母廢水(ph值為6.08)，將蛋白核小球藻種子液ii和粘紅酵母種子液ii按照4.6∶1比例接種于酵母廢水中，形成共培養(yǎng)體系，培養(yǎng)5天；其中，蛋白核小球藻和粘紅酵母起始細(xì)胞密度分別為4.2×106cells/ml和9.0×105cells/ml。第二階段：加入200l酵母廢水(ph值為6.08)，培養(yǎng)3天。第三階段：再加入酵母廢水(ph值為6.08)，至管道光生物反應(yīng)器的容量700l，培養(yǎng)3天。整個(gè)培養(yǎng)周期為11天。噴淋系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)降溫，溫度控制在27.1-32.7℃之間；原位補(bǔ)碳-ph反饋控制裝置為整個(gè)系統(tǒng)調(diào)節(jié)ph，培養(yǎng)后期ph在6.0-7.0左右，當(dāng)ph過(guò)高時(shí)通過(guò)補(bǔ)充co2進(jìn)行調(diào)節(jié)；當(dāng)共培養(yǎng)體系缺乏磷源時(shí)(總磷含量少于40mg/l或磷酸根含量少于10mg/l)，根據(jù)剩余磷酸鹽和總磷量，補(bǔ)加20-80mg/lpo43--p的磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉。培養(yǎng)過(guò)程中，每天取樣，用顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)及生長(zhǎng)狀態(tài)；流式細(xì)胞儀測(cè)定細(xì)胞數(shù)；測(cè)定生物量干重；測(cè)定廢水中cod、bod、nh3-n、tn、po43-和tp等水質(zhì)指標(biāo)，用于評(píng)估細(xì)胞生長(zhǎng)狀況及酵母廢水凈化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見表2。表2步驟3)采用優(yōu)選方案一，蛋白核小球藻和粘紅酵母在室外700l管道光生物反應(yīng)器中共培養(yǎng)廢水凈化效果去除率(％)codnh3-ntnbod預(yù)處理22.29±0.0830.66±0.6721.59±0.4053.06第一階段(200l)69.84±0.1258.39±0.4874.50±0.7152.17第二階段(400l)48.82±0.0848.59±0.1654.01±0.23-第三階段(700l)22.16±0.4152.56±0.2455.34±1.67-整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程75.53±0.0969.06±0.0478.58±0.8273.91全過(guò)程80.98±0.0578.54±0.1883.21±0.5687.76由表2可知，原酵母廢水通過(guò)預(yù)處理，在室外700l管道光生物反應(yīng)器中蛋白核小球藻和粘紅酵母的逐級(jí)放大共培養(yǎng)，全過(guò)程酵母廢水中的cod、nh3-n、tn和bod5的總?cè)コ士煞謩e達(dá)到80.98％、78.54％、83.21％和87.76％。另外，在培養(yǎng)過(guò)程中，共培養(yǎng)體系出現(xiàn)缺磷，還需補(bǔ)充磷酸鹽，因此全過(guò)程酵母廢水中的tp和po43-的總?cè)コ示鶠?00％。實(shí)施例3：步驟3)采用優(yōu)選方案二，蛋白核小球藻和粘紅酵母在室外1300l管道光生物反應(yīng)器中共培養(yǎng)處理酵母廢水實(shí)驗(yàn)步驟：1)將蛋白核小球藻和粘紅酵母細(xì)胞分別接種于裝有改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基和ym培養(yǎng)基的250ml三角瓶中，置于恒溫?fù)u床中，28℃，150r/m，光強(qiáng)為4000lux，連續(xù)培養(yǎng)6天，得到蛋白核小球藻種子液i和粘紅酵母種子液i。改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基：nano33750mg/l，kh2po41250mg/l，mgso4·7h2o1000mg/l，edta500mg/l，h3bo3114.2mg/l，cacl2·2h2o111mg/l，feso4·7h2o49.8mg/l，znso4·7h2o88.2mg/l，mncl2·4h2o14.2mg/l，na2moo4·2h2o11.92mg/l，cuso4·5h2o15.7mg/l，co(no3)2·6h2o4.9mg/l，c6h12o650g/l。調(diào)ph6.10。ym培養(yǎng)基：酪蛋白胨5.0g/l、麥芽浸粉3.0g/l、葡萄糖10.0g/l、酵母浸粉3.0g/l，ph值6.2±0.2(25℃)。2)分別將蛋白核小球藻種子液i和粘紅酵母種子液i分別接種到裝有改良基礎(chǔ)培養(yǎng)基和ym培養(yǎng)基的2l大三角瓶中，置于室外大搖床中，溫度控制在28℃左右，光照強(qiáng)度1500-3400lux，蛋白核小球藻種子液的轉(zhuǎn)速180r/m。粘紅酵母種子液的轉(zhuǎn)速120r/m，培養(yǎng)7天，得到蛋白核小球藻種子液ii和粘紅酵母種子液ii。3)經(jīng)過(guò)砂濾、活性炭過(guò)濾、超濾三級(jí)預(yù)處理過(guò)的糖蜜酵母廢水為酵母廢水，酵母廢水ph值為3.64，酵母廢水中cod、nh3-n、tn、po43-和tp含量分別為13460±40、847±13、1480±20、0和54.6±1.4mg/l。第一階段：在室外700l管道光生物反應(yīng)器(有機(jī)玻璃管外徑5cm)中，先加入400l酵母廢水(ph值為3.64)，將粘紅酵種子液ii接種于酵母廢水中，待ph值上升至5.2時(shí)，接入蛋白核小球藻種子液ii，形成共培養(yǎng)體系，培養(yǎng)4天；其中，先接入粘紅酵母種子液，起始細(xì)胞密度為1.7×105cells/ml，待ph值上升至5.2時(shí)，接入蛋白核小球藻，起始細(xì)胞密度為7.5×105cells/ml。第二階段：加入300l酵母廢水，至管道光生物反應(yīng)器的容量700l，培養(yǎng)2天。第三階段：將所有培養(yǎng)物從700l管道光生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)移至1300l管道光生物反應(yīng)器中(有機(jī)玻璃管外徑10cm)，再加入600l酵母廢水，至管道光生物反應(yīng)器的容量1300l，進(jìn)行室外共培養(yǎng)，培養(yǎng)6天。整個(gè)培養(yǎng)周期共為12天。噴淋系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)降溫，溫度控制在29.0-33.6℃之間；原位補(bǔ)碳-ph反饋控制裝置為整個(gè)系統(tǒng)調(diào)節(jié)ph，培養(yǎng)后期ph在6.0-7.0左右，當(dāng)ph過(guò)高時(shí)通過(guò)補(bǔ)充co2進(jìn)行調(diào)節(jié)；當(dāng)共培養(yǎng)體系缺乏磷源時(shí)(總磷含量少于40mg/l或磷酸根含量少于10mg/l)，根據(jù)剩余磷酸鹽和總磷量，補(bǔ)加20-80mg/lpo43--p的磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉。培養(yǎng)過(guò)程中，每天取樣，用顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)及生長(zhǎng)狀態(tài)；流式細(xì)胞儀測(cè)定細(xì)胞數(shù)；測(cè)定生物量干重；測(cè)定廢水中cod、nh3-n、tn、po43-、tp等水質(zhì)指標(biāo)，用于評(píng)估細(xì)胞生長(zhǎng)狀況及酵母廢水凈化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見表3。表3步驟3)采用優(yōu)選方案二，蛋白核小球藻和粘紅酵母在室外1300l管道光生物反應(yīng)器中共培養(yǎng)廢水凈化效果去除率(％)codnh3-ntn預(yù)處理24.13±0.0419.87±1.4217.78±0.28第一階段(400l)47.55±0.0118.70±1.3542.57±0.14第二階段(擴(kuò)大300l)25.58±0.0916.56±3.4325.00±2.72第三階段(擴(kuò)大到1300l)52.26±0.5034.53±0.4651.73±0.77整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程75.71±0.0159.15±0.1471.96±0.06全過(guò)程81.57±0.0167.27±0.4776.94±0.03由表3可知，原酵母廢水通過(guò)預(yù)處理，在室外1300l管道光生物反應(yīng)器中進(jìn)行蛋白核小球藻和粘紅酵母的逐級(jí)放大共培養(yǎng)，全過(guò)程酵母廢水中cod、nh3-n和tn的總?cè)コ士煞謩e達(dá)到81.57％、67.27％和76.94％。另外，在培養(yǎng)過(guò)程中，共培養(yǎng)體系出現(xiàn)缺磷，還需補(bǔ)充磷酸鹽，因此全過(guò)程酵母廢水中的tp和po43-的總?cè)コ示鶠?00％。本發(fā)明實(shí)施例中采用的檢測(cè)方法可參照如下說(shuō)明進(jìn)行：(一)微生物生物量干重濃度的測(cè)定如下方法：吸取適量微生物培養(yǎng)液，8000r/m離心10分鐘，用無(wú)菌水反復(fù)洗滌3次，60℃烘干至恒重后，用電子天平稱量并計(jì)算差值，每個(gè)樣品3個(gè)平行樣，以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。(二)酵母廢水bod5、cod、總氮、總磷濃度的測(cè)定采用如下方法：(1)酵母廢水bod5的測(cè)定：根據(jù)水樣中有機(jī)物含量的多少和廢水來(lái)源，選擇適宜的稀釋倍數(shù)。測(cè)定在20±1℃溫度下培養(yǎng)5天前后溶液中的溶解氧的差值。以bod5形式表示。(2)酵母廢水cod、總氮、總磷濃度的測(cè)定：使用hach公司的專用試劑盒，按照試劑盒操作步驟，樣品稀釋到測(cè)量范圍，加入試劑后在不同溫度下于消解器drb200上進(jìn)行消解，消解完全并冷卻后，在dr2700分光光度計(jì)中讀數(shù)。(三)酵母廢水nh3-n、po43-濃度的測(cè)定采用如下方法：使用意大利哈納公司的多參數(shù)水質(zhì)分析儀進(jìn)行測(cè)定。按照儀器操作說(shuō)明，樣品稀釋到測(cè)定范圍，加樣品和相應(yīng)試劑于比色皿中，置于儀器中進(jìn)行測(cè)定并讀數(shù)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12