專利名稱：利用固化藻球處理污水中有機錫化合物的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及污水生物治理領域，具體涉及一種利用固化藻球處理污水中有機錫化合物的方法。
背景技術：
有機錫化合物在工農(nóng)業(yè)上被廣泛用于PVC塑料穩(wěn)定劑、各種殺蟲劑、除草劑、紡織品防霉劑以及海洋船只防污涂料等。其中用于船只防污涂料和殺蟲劑的三丁基錫(TBT)和三苯基錫(TPT)是迄今為止通過人為活動引入水環(huán)境中最毒的化學物質(zhì)之一，目前已被確認為環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(引起腹足動物性畸變是有機錫內(nèi)分泌干擾效應之一)，同時，有機錫污染物也存在生物積累效應，對生態(tài)環(huán)境有嚴重的危害。
雖然國際航運組織(IMO)最近通過決議，要求從2003年1月1日起在全球范圍內(nèi)禁止在船舶上涂用含有三丁基錫(TBT)等有機錫類化合物的油漆，但由于有機錫在海洋環(huán)境中的長期殘留，即使在停止使用相當長時間后，海水和底泥中仍會存在。根報道，通過對我國沿海和內(nèi)陸水域地區(qū)的采樣測定，發(fā)現(xiàn)采樣點無一例外地存在著有機錫的污染情況，而對中國7個城市采集的海產(chǎn)品進行了測定，均發(fā)現(xiàn)了TBT等的存在。我國有機錫的年使用量高達7500t，對我國個別港口和內(nèi)陸水域的TBT污染調(diào)查結果表明我國存在比較嚴重的有機錫污染。而且通過對中國北方某些城市中給水廠的調(diào)查，有文獻報道，傳統(tǒng)的給水處理工藝能有效的去除一丁基錫(MBT)和二丁基錫(DBT)，但是對TBT和MPT等有機錫化合物卻基本沒有去除效果。
目前，水體中有機錫污染物的轉化主要途徑有1.化學降解盡管Sn-C鍵在酸、堿及氧化劑作用下存在斷裂的可能，但由于在環(huán)境中的濃度極低，降解十分緩慢，有機錫在空氣中相當穩(wěn)定，更不易被氧化。
2.光降解有機錫化合物Sn-C鍵的平均鍵能為190-220kJ/mol，在290nm的UV區(qū)有最大的分子吸收。(CH)Sn發(fā)生光解反應需要的能量為370ld/mol。有機錫在環(huán)境條件下的光化學反應已有不少報道。綜合很多研究成果，其反應機制是連續(xù)脫去烷基的過程，最終產(chǎn)物為無機錫。研究結果表明，在太陽光照射下，TBT在水中可發(fā)生光解反應，但光解速率特別慢。
3.生物降解生物降解對環(huán)境中的有機錫轉化特別重要。一般認為，生物和微生物降解是水中有機錫降解的最主要的途徑。微藻類(Chlorella vulgaris和Chlorella sp.)對有機錫特別是TBT有很強的耐受能力。通過對這兩種微藻類細胞外表面和細胞內(nèi)的TBT分布，以及降解產(chǎn)物二丁基錫(DBT)和一丁基錫(MBT)的測定，結果表明第一天在培養(yǎng)介質(zhì)中就出現(xiàn)二丁基錫(DBT)，為兩種小球藻生物降解TBT提供了依據(jù)。最初2天內(nèi)藻類細胞壁生物吸收TBT可達40％。隨后，吸附在細胞壁上的TBT便會在微藻的細胞內(nèi)被降解掉。
但是，當微藻被利用于凈化處理污水、自來水、天然水體中的有機錫化合物時，所遇到的最大的問題就是不能從已經(jīng)處理的污水中分離出細胞直徑大約為2-5μm的微藻細胞，使其能夠連續(xù)的去除污水中的有機錫化合物，提高處理效率、降低處理成本等。所以，如何科學、有效的利用微藻處理含有機錫污染物的廢水，已經(jīng)成為學術界研究的熱點問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服微藻處理有機錫污染物中存在微藻難以回收，不能連續(xù)處理的問題，提供一種利用微藻能夠連續(xù)原位處理有機錫污染物的方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案本發(fā)明利用微藻能降解有機錫化合物的性質(zhì)，通過將微藻制作成藻球，藻球置于微孔、透光的敞口容器中，容器的網(wǎng)孔直徑小于藻球直徑，因此藻球不會滲出網(wǎng)狀敞口容器。然后將裝有藻球的容器置于污水中，容器上端開口露出污水面，以防止固化藻球被水流帶走，待處理水體從容器表面的微孔進入并與內(nèi)部的固化藻球接觸。水中的有機錫化合物便會吸附于藻球上并被藻細胞降解掉。
上述微藻制作成藻球的方法為將濃縮藻細胞懸浮液與藻酸鈉溶液混合，形成藻-藻酸鹽混合液；將該藻-藻酸鹽混合液泵入氯化鈣和氯化鈉的凝膠化溶液中，形成藻球。
上述微藻優(yōu)選為Chlorella vulgaris和Chlorella sp.
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明通過將微藻固定化技術與微藻吸附、生物降解技術相結合，將微生物固定于藻球內(nèi)，防止藻球隨著水體流動而損失。使其能被循環(huán)利用，提高了處理效率以及降低了處理成本。另外，微藻被固定在藻球以后，仍然能正常生長、繁殖，而且固定后的微藻對于有機錫化合物的耐受性以及降解效率有所增強。因為有機錫化合物先被藻球表面所吸附，然后再被微藻代謝掉，這樣間接降低了微藻接觸污染物的濃度?？捎糜谥卫砀劭谘匕端?、河流、池塘等污染嚴重區(qū)域。


圖1為固化藻球除污裝置圖；其中，1為微孔、透光的敞口容器，2為微孔，3為藻球。
具體實施例方式
實施例1固化藻球的制備將濃縮藻細胞(Chlorella vulgari)懸浮液與已滅菌的4％(W/V)的藻酸鈉溶液以1∶3的體積比混合，形成3％的藻-藻酸鹽混合液。將該藻-藻酸鹽混合液通過直徑為2.75mm的PVC管，用一個8通道的蠕動泵，慢慢(速度為13rpm)泵入2.5％氯化鈣和0.3％氯化鈉的凝膠化溶液中，形成直徑約為3mm的藻球(藻球密度大于水)。
用孔徑小于3mm(藻球直徑)的濾網(wǎng)制成微孔、透光的敞口容器，如圖1，將制作好的固化藻球裝入容器中并把容器浸入待處理的有機錫污染水體中。容器上部為敞口狀，能讓光線照射到里面的固化藻球，同時裝置上部不能完全浸泡到水體中，防止固化藻球被水流帶走，待處理水體從容器表面的微孔進入并與內(nèi)部的固化藻球接觸。水中的有機錫化合物便會吸附于藻球表面，并在微藻細胞內(nèi)被降解掉。
權利要求
1.一種處理污水中有機錫化合物的方法，包括利用微藻降解有機錫化合物，其特征在于將微藻制作成藻球，藻球置于微孔、透光的敞口容器中，容器的微孔直徑小于藻球直徑，然后將裝有藻球的容器置于污水中，容器上端露出污水面。
2.根據(jù)權利要求1所述的處理污水中有機錫化合物的方法，其特征在于所述藻球是由如下方法制備而成將濃縮藻細胞懸浮液與藻酸鈉溶液混合，形成藻-藻酸鹽混合液；將該藻-藻酸鹽混合液泵入氯化鈣和氯化鈉的凝膠化溶液中，形成藻球。
3.根據(jù)權利要求2所述的處理污水中有機錫化合物的方法，其特征在于所述藻球是由如下方法制備而成將濃縮藻細胞懸浮液與已滅菌的4重量％的藻酸鈉溶液以1∶3的體積比混合，形成3％的藻-藻酸鹽混合液；將該藻-藻酸鹽混合液通過蠕動泵，泵入2.5％氯化鈣和0.3％氯化鈉的凝膠化溶液中，形成藻球。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的處理污水中有機錫化合物的方法，其特征在于所述微藻為Chlorella vulgaris和Chlorella sp.。
全文摘要
本發(fā)明涉及污水生物治理領域，具體公開了一種利用固化藻球處理污水中有機錫化合物的方法。本發(fā)明利用微藻能降解有機錫化合物的性質(zhì)，通過將微藻制作成藻球，藻球置于微孔、透光的敞口容器中，容器的微孔直徑小于藻球直徑，然后將裝有藻球的容器置于污水中，容器上端開口露出污水面，待處理水體從容器表面的微孔進入并與內(nèi)部的固化藻球接觸，水中的有機錫化合物便會吸附欲藻球表面，并且被固定的微藻細胞降解掉。本發(fā)明使得微藻能被循環(huán)利用，提高了處理效率以及降低了處理成本。
文檔編號C02F1/58GK1834035SQ20061003485
公開日2006年9月20日 申請日期2006年4月4日 優(yōu)先權日2006年4月4日
發(fā)明者欒天罡, 金靖, 陳文藝, 譚鳳儀, 黃玉山, 王曉瑋 申請人:中山大學