CN110156242B - 菌藻协同高效处理养殖污水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种菌藻协同高效处理养殖污水的方法，菌藻复配联用处理畜禽污水，具体是先采用自养氨氧化菌、自养硝化菌和异养硝化细菌协同作用将畜禽污水中的氨氮转换成硝态氮，然后将处理后的污水通入气升式柱状光生物反应器，利用保藏号为CCTCC NO:M 2017461的微藻去氮去磷并进行生物量的积累。有益效果为：通过微生物功能菌和微藻协同作用，快速降低畜禽污水中的氮、磷等污染物，缩短水力停留时间，提高微藻生物量积累速度，在处理畜禽污水的同时获得大量可再生能源。

Description

菌藻协同高效处理养殖污水的方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体是一种菌藻协同高效处理养殖污水的方法。

背景技术

利用微藻进行污水处理的历史追溯已久，早在20世纪50年代，Oswald等就提出利用微藻处理污水的设想，微藻生长过程需要大量吸收氮、磷等营养元素，可直接降低二/三级出水中N、P等污染物的含量，通过固定二氧化碳、产生氧气、提高pH等间接作用，微藻还能创造出有效去除水中残留有机物和病原性微生物的环境条件。此外，微藻也具有吸附重金属等有害物质的能力，因此，微藻具有成为污水深度净化技术的良好潜力。

近年来，国内外学者在开发微藻污水深度净化和可再生能源生产潜力方面进行了大量研究；在污水净化机理、藻种筛选、反应器设计、工艺条件控制及藻类细胞加工利用的等方面都取得了积极的进展。然而微藻细胞一般小于30微米，带负电，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，很难向活性污泥那样通过重力沉淀而实现自然分离。结果，藻细胞会随处理水大量流失，不仅二次污染处理水，而且导致反应器内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。再者微藻处理畜禽污水，对氨氮耐受度不高，影响生长，导致总氮和总磷去除效率变慢，且对COD去除效果不理想。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能充分利用菌藻协同的优势，污水处理效率高，曝气均匀，可加快微藻光合作用，大量培养微藻生物膜的菌藻协同高效处理养殖污水的装置。

本发明的目的之二在于通过微生物功能菌和微藻协同作用，快速降低畜禽污水中的氮、磷等污染物，缩短水力停留时间，提高微藻生物量积累速度，在处理畜禽污水的同时获得大量可再生能源的菌藻协同高效处理养殖污水的方法。

本发明为实现上述目的，采取的技术方案为：

菌藻协同高效处理养殖污水的装置，包括复合菌曝气池和气升式柱状光生物反应器。复合菌曝气池进水口通过水管连接格栅池的出水口，复合菌曝气池出水口通过水管连接气升式柱状光生物反应器的进水口；气升式柱状光生物反应器有1~10个，以串联方式连接；最末端的气升式柱状光生物反应器的顶部出水口通过水管与沉淀池的进水口相连；沉淀池的出水口通过水管与臭氧脱色池的进水口相连；臭氧脱色池的出水口与出水池的进水口相连；格栅池的进水口与原水池的出水口相连。自养氨氧化菌、自养硝化菌和异养硝化细菌协同作用先将畜禽污水中的氨氮转换成硝态氮，解除了微藻的抑制，提供了微藻生长所需的氮源。然后保藏号为CCTCC NO:M 2017461的微藻通过同化作用，将污水中的污染物降解合成自身物质，不仅能高效降解污水中的氨氮、总氮、硝态氮和总磷，COD降低明显，还具有生物絮凝功能，对水中悬浮物和总磷有吸附作用，降低水质色度。通过微生物功能菌和微藻协同作用，快速降低畜禽污水中的氮、磷等污染物，缩短水力停留时间，提高微藻生物量积累速度，在处理畜禽污水的同时获得大量可再生能源。

气升式柱状光生物反应器内设有膜组件；气升式柱状光生物反应器底部连接有曝气管和底部出水口，曝气管与鼓风机连接，鼓风机与曝气管之间设有压力表；底部出水口设有阀门并通过水管与顶部进水口连接，连接的水管上设有循环泵，循环泵出水口连接有pH计；气升式柱状光生物反应器顶部还设有顶部出水口，出水口还连接有流量计。

膜组件为聚偏氟乙烯中空纤维，膜组件表面呈鱼鳞状结构，膜组件的膜孔径为0.08~0.15μm，膜表面面积为0.08~0.15㎡。膜组件表面的鱼鳞状结构能有效保护膜孔不被微藻完全堵塞，保证较好的透光性，还可在曝气的时候增加生物膜膜孔间的气泡产生，增加微藻对二氧化碳的利用率，利于微藻对碳源的吸收。

曝气管上方设有分流器，分流器由集气管和分流体组成，集气管与曝气管相连接，分流体设置于集气管上方，分流体为椎体，内部均设分流孔，外部螺旋环绕有螺旋槽。分流器可收集曝气管正上方的气体经分流孔将气体细化形成比曝气管爆出的气体的气泡体积更小的气泡，达到切泡效果，气泡量大且曝气范围更广冲击力小，分流器外部的螺旋槽可使曝气管产生的气泡以螺旋状方式上升，使气泡对微藻的冲击力得到减小，利于微藻在光生物反应器内的微藻位置稳定，有效避免微藻在曝气过程中与吸附的膜组件分离，通过在曝气管上方设置分流器解决了现有技术中曝气强度过大导致微藻分布不均匀及曝气范围过于集中的问题。

分流孔出口端连接有活动网板，网板表面为反光面，在曝气过程中气体经过网板时可产生微小体积的气泡减缓气泡在水中上升的速度，避免大气泡的产生，延长了微藻与气泡中的二氧化碳的接触时间，结合膜组件进一步增加气泡的产生，大大提高二氧化碳的利用率，促进膜组件表面的微藻生长，在大量气泡经过网板的时候，网板会产生弯曲，弯曲后的网板的表面会扩大照射到分流器表面的光的折射范围，使部分光线在光生物反应器内时刻发生着变化，有利于提高微藻光合作用，促进微藻生物膜的生产。

集气管内交叉设置有扰流杆，扰流杆上均布有环形的绿松石片，石片与扰流杆的直径比为2~3:1，交叉设置的扰流杆可改变气流的运动状态，使原本垂直上升的气体出现交叉上升，并且设置环形绿松石片进一步提高扰流效果，使气体流线发生变化快速分散并到达分流孔底部，分气量均匀，实现曝气均匀，提高生物膜的生产速度及生产厚度，同时在绿松石片及扰流杆扰流时集气管内的气压产生变化空气中氮气、氧气、二氧化碳及稀有气体的组成比例，增加了空气中二氧化碳的所占比例，有益于提高微藻的光合作用及生物膜生产，通过公式

，Q为过集气管的总流量，

为流量系数，A_e为集气管孔面积，

为气体流速，g为干扰物直径，Pa为大气压强，P1为集气管内压强，优选了石片与扰流杆的直径比为2-3:1，来保证扰流所产生的气体流线发生变化快速分散并到达分流孔底部，分气量均匀，实现曝气均匀，提高生物膜的生产速度及生产厚度的效果。

格栅池中设有格栅；沉淀池下方为锥形，并设有排污口，通过流加的方式添加絮凝剂；臭氧脱色池底部设有臭氧反应装置；格栅池与复合菌曝气池连接的水管上设有单向阀。在畜禽污水进入复合菌曝气池前，格栅池对其进行作初步净化，去除大颗粒悬浮物；经微藻生物处理的水中含有一定量的微藻悬浮物，沉淀池将这些微藻悬浮物絮凝沉淀，提高水质；微生物功能菌和微藻的协同作用对水中的氮磷去除效果极好，但对色素的去除并不理想，所以需要的净水的最后一步设置臭氧脱色池对处理水进行脱色并消毒。

菌藻协同高效处理养殖污水的方法，菌藻复配联用处理畜禽污水，具体是先采用自养氨氧化菌、自养硝化菌和异养硝化细菌协同作用将畜禽污水中的氨氮转换成硝态氮，然后将处理后的污水通入气升式柱状光生物反应器，利用保藏号为CCTCC NO:M 2017461的微藻去氮去磷并进行生物量的积累。保藏号为CCTCC NO:M 2017461的微藻分类命名为小球藻CS-3（Chlorella sorokiniana strain CS-3）于2017年8月31日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），上述保藏中心的地址为中国武汉大学。上述方法去除氮磷的效率高，停留时间十天左右，氨氮去除率为96%以上、亚硝态氮没有积累、总氮去除率为85%以上、总磷去除率95%以上和COD去除率为90%以上。

微藻16srDNA序列为：

AGGTCTGTTAGATTAGCCATGCATGTCTAAGTATAAACTGCTTTATACTGTGAAACTGCGAATGGCTCATTAAATCAGTTATAGTTTATTTGATGGTACCTACTACTCGGATACCCGTAGTAAATCTAGAGCTAATACGTGCGTAAATCCCGACTTCTGGAAGGGACGTATTTATTAGATAAAAGACCGACCGGGCTTGCCCGACTCGCGGTGAATCATGATAACTTCACGAATCGCATGGCCTCGTGCCGGCGATGTTTCATTCAAATTTCTGCCCTATCAACTTTCGATGGTAGGATAGAGGCCTACCATGGTGGTAACGGGTGACGGAGGATTAGGGTTCGATTCCGGAGAGGGAGCCTGAGAAACGGCTACCACATCCAAGGAAGGCAGCAGGCGCGCAAATTACCCAATCCTGACACAGGGAGGTAGTGACAATAAATAACAATACTGGGCCTTTTCAGGTCTGGTAATTGGAATGAGTACAATCTAAACCCCTTAACGAGGATCAATTGGAGGGCAAGTCTGGTGCCAGCAGCCGCGGTAATTCCAGCTCCAATAGCGTATATTTAAGTTGCTGCAGTTAAAAAGCTCGTAGTTGGATTTCGGGTGGGGCCTGCCGGTCCGCCGTTTCGGTGTGCACTGGCAGGGCCCACCTTGTTGCCGGGGACGGGCTCCTGGGCTTCACTGTCCGGGACTCGGAGTCGGCGCTGTTACTTTGAGTAAATTAGAGTGTTCAAAGCAGGCCTACGCTCTGAATACATTAGCATGGAATAACACGATAGGACTCTGGCCTATCCTGTTGGTCTGTAGGACCGGAGTAATGATTAAGAGGGACAGTCGGGGGCATTCGTATTTCATTGTCAGAGGTGAAATTCTTGGATTTATGAAAGACGAACTACTGCGAAAGCATTTGCCAAGGATGTTTTCATTAATCAAGAACGAAAGTTGGGGGCTCGAAGACGATTAGATACCGTCCTAGTCTCAACCATAAACGATGCCGACTAGGGATCGGCGGATGTTTCTTCGATGACTCCGCCGGCACCTTATGAGAAATCAAAGTTTTTGGGTTCCGGGGGGAGTATGGTCGCAAGGCTGAAACTTAAAGGAATTGACGGAAGGGCACCACCAGGCGTGGAGCCTGCGGCTTAATTTGACTCAACACGGGAAAACTTACCAGGTCCAGACATAGTGAGGATTGACAGATTGAGAGCTCTTTCTTGATTCTATGGGTGGTGGTGCATGGCCGTTCTTAGTTGGTGGGTTGCCTTGTCAGGTTGATTCCGGTAACGAACGAGACCTCAGCCTGCTAAATAGTCACGGTTGGCTCGCCAGCCGGCGGACTTCTTAGAGGGACTATTGGCGACTAGCCAATGGAAGCATGAGGCAATAACAGGTCTGTGATGCCCTTAGATGTTCTGGGCCGCACGCGCGCTACACTGATGCATTCAACGAGCCTAGCCTTGGCCGAGAGGCCCGGGTAATCTTTGAAACTGCATCGTGATGGGGATAGATTATTGCAATTATTAATCTTCAACGAGGAATGCCTAGTAAGCGCAAGTCATCAGCTTGCGTTGATTACGTCCCTGCCCTTTGTACACACCGCCCGTCGCTCCTACCGATTGGGTGTGCTGGTGAAGTGTTCGGATTGGCGACCGGGGGCGGTCTCCGCTCTCGGCCGCCGAGAAGTTCATTAAACCCTCCCACCTAGAGAAGAGAAGTCGAGATTCCCAC。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过微生物功能菌和微藻协同作用，快速降低畜禽污水中的氮、磷等污染物，缩短水力停留时间，提高微藻生物量积累速度，在处理畜禽污水的同时获得大量可再生能源。设计了新的气升式柱状光生物反应器结构，通过膜组件表面的鱼鳞状结构能有效保护膜孔不被微藻完全堵塞，保证较好的透光性，还可在曝气的时候增加生物膜膜孔间的气泡产生，增加微藻对二氧化碳的利用率，利于微藻对碳源的吸收；在曝气管上方设置分流器解决了现有技术中曝气强度过大导致微藻分布不均匀及曝气范围过于集中的问题；大量培养微藻生物膜同时对水体中的氮磷去除，实现微藻固定化培养，利于后续的藻液脱水、干化等操作。

附图说明

图1为本发明O-GTCP(好氧池-气升式柱状光反应器)工艺流程图；

图2为本发明气升式柱状光反应器的示意图；

图3为本发明分流器与曝气管配合状态示意图；

图4为本发明分流器与曝气管配合状态下的剖视图；

图5为本发明的网板示意图。

附图标记说明：1原水池；2格栅池；3复合菌曝气池；4气升式柱状光生物反应器；5沉淀池；6臭氧脱色池；7出水池；8格栅；9单向阀；10臭氧反应装置；11排污口；12分流器；12a集气管；12b分流体；12c分流孔；12d网板；12e螺旋槽；12f扰流杆；13曝气管；14鼓风机；15压力表；17膜组件；18流量计；19顶部出水口；20pH计；21循环泵；22进水口。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明方案作进一步说明：

实施例1：

如图1所示，菌藻协同高效处理养殖污水的装置，包括复合菌曝气池3和气升式柱状光生物反应器4。复合菌曝气池3进水口通过水管连接格栅池2的出水口，复合菌曝气池3出水口通过水管连接气升式柱状光生物反应器4的进水口；气升式柱状光生物反应器4有3个，以串联方式连接；最末端的气升式柱状光生物反应器4的出水口通过水管与沉淀池5的进水口相连；沉淀池5的出水口通过水管与臭氧脱色池6的进水口相连；臭氧脱色池6的出水口与出水池7的进水口相连；格栅池2的进水口与原水池1的出水口相连。格栅池2中设有格栅8；沉淀池5下方为锥形，并设有排污口11，通过流加的方式添加絮凝剂；臭氧脱色池6底部设有臭氧反应装置10；格栅池2与复合菌曝气池3连接的水管上设有单向阀9。

如图2所示，气升式柱状光生物反应器4内设有膜组件17；气升式柱状光生物反应器4底部连接有曝气管13和底部出水口，曝气管13与鼓风机14连接，鼓风机14与曝气管13之间设有压力表15；底部出水口设有阀门并通过水管与顶部进水口连接，连接的水管上设有循环泵21，循环泵21出水口连接有pH计20；气升式柱状光生物反应器4顶部还设有顶部出水口19，顶部出水口19还连接有流量计18。

膜组件17为聚偏氟乙烯中空纤维，膜组件17表面呈鱼鳞状结构，膜组件的膜孔径为0.1μm，膜表面面积为0.1㎡。

如图3~5所示，曝气管13上方设有分流器12，分流器12由集气管12a和分流体12b组成，集气管12a与曝气管13相连接，分流体12b设置于集气管12b上方，分流体12b为椎体，内部均设分流孔12c，外部螺旋环绕有螺旋槽12e。分流孔12c出口端连接有活动网板12d，网板12d表面为反光面。集气管12a内交叉设置有扰流杆12f，扰流杆12f上均布有环形的绿松石片，石片与扰流杆12f的直径比为2.6:1。

实施例2：

如图1~5所示，菌藻协同高效处理养殖污水的方法：畜禽污水从原水池1流入格栅池2，格栅池2对其进行作初步净化，去除大颗粒悬浮物。然后流入复合菌曝气池3，自养氨氧化菌、自养硝化菌和异养硝化细菌协同作用将畜禽污水中的氨氮转换成硝态氮。将处理后的污水从进水口22通入气升式柱状光生物反应器4，利用保藏号为CCTCC NO:M 2017461的微藻去氮去磷并进行生物量的积累。气升式柱状光生物反应器4内置膜组件17作为微藻附着材料，气升式柱状光生物反应器4底部曝气，曝气强度为1.5L/min，利用自然光源或人工光源保证气升式柱状光生物反应器4内微藻光合作用，微藻培养过程中将畜禽污水由气升式柱状光生物反应器4从进水口22送入，送入的污水从底部出水口排出，利用循环泵21将畜禽污水从顶部进水口重新送入气升式柱状光生物反应器4，形成循环送料。利用膜组件17使微藻细胞吸附在膜组件17表面形成微藻生物膜，可实现微藻固定化培养，利于后续的藻液脱水及干化等操作。压力表15监控曝气强度，防止过度曝气溶氧量过高，避免曝气量过大影响微藻培养及曝气能耗的浪费。经若干个气升式柱状光生物反应器4处理的水流入沉淀池5。再通过沉淀池5和臭氧脱色池6对水进行脱色消毒后流入出水池7。上述方法去除氮磷的效率高，停留时间十天左右，氨氮去除率为96%以上、亚硝态氮没有积累、总氮去除率为85%以上、总磷去除率95%以上和COD去除率为90%以上。

实施例3：

生物量测定：在680nm处测实施例1中微藻液的OD值，同时显微计数，小于10μm的微藻，用血球计数板计数，大于10μm的藻用0.1mL浮游植物计数框计数细胞密度（至少计数3次）。以OD值对细胞密度作图，求其吸光系数。然后利用公式（lg（m）=-1.0465ln（x）+4.255，其中，m为生物量，x为吸光系数）将吸光系数转化为生物量。按照上述方法测定处理15d后实施例1微藻中生物量的积累。

粗蛋白含量测定：采用微量凯式定氮法测定处理15d后实施例1中微藻中粗蛋白含量。

油脂含量测定：采用苏丹黑 B 染色法测定处理15d后实施例1中微藻中油脂含量。测定结果如表1所示。

氨氮、总氮、硝态氮、总磷、COD含量测定：参照国家标准《水质氨氮的测定流动注射-水杨酸分光光度法 》（HJ 666-2013)，测定实施例1中畜禽污水处理15d前后氨氮含量，计算去除率；参照国家标准《水质总氮的测定流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法 》（HJ668-2013)，测定实施例1中畜禽污水处理15d前后总氮含量，计算去除率；参照国家标准《水质.亚硝氮和硝态氮以及通过通量分析(CFA和FIA)的测定.光谱测定》（NF T90-012-1996（R2002）），测定实施例1中畜禽污水处理15d前后硝态氮含量，计算去除率；参照国家标准《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》（GB/T 11893-1989），测定实施例1中畜禽污水处理15d前后总磷含量，计算去除率；参照国家标准《化学需氧量(COD)测定仪》（GB/T 32208-2015），测测定实施例1中畜禽污水处理15d前后COD值，计算去除率。测定结果如表2所示。

污水色度测定：参照国家标准《水质色度的测定 》（GB/T 11903-1989），测定实施例1中畜禽污水处理15d前后450nm处吸光值。测定结果如表3所示。

表1 微藻生物量、粗蛋白和油脂含量

项目	生物量	单位生物量粗蛋白	单位油脂
				含量	1.8g/L	35%	37%

表2 氨氮、总氮、硝态氮、总磷、COD去除率

项目	氨氮	总氮	硝态氮	总磷	COD
						去除率	97.42%	93.28%	99.32%	95.78%	93.59%

表3 450nm吸光值变化

	处理前	处理后
			吸光值	0.352	0.068

由表1可知，本发明方法处理畜禽污水，微藻光合作用效率高，通过同化作用，将污水中的污染物降解合成自身物质，快速培养得到微藻生物膜，作为可再生能源用于制备生物柴油或制备蛋白等领域。由表2可知，本发明方法去除氮磷的效率高，停留时间15d，氨氮去除率为96%以上、亚硝态氮没有积累、总氮去除率为85%以上、总磷去除率95%以上和COD去除率为90%以上。由表3可知本发明方法对畜禽污水的脱色絮凝效果好。综上所述，本发明处理畜禽污水在处理畜禽污水的同时获得大量可再生能源，且无论微藻生物量的积累速度还是氮磷去除率皆优于现有技术，具有显著的进步。

本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

序列表

<110> 浙江省农业科学院

<120> 菌藻协同高效处理养殖污水的方法

<160> 1

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 1734

<212> DNA

<213> 2 Ambystoma laterale x Ambystoma jeffersonianum

<400> 1

aggtctgtta gattagccat gcatgtctaa gtataaactg ctttatactg tgaaactgcg 60

aatggctcat taaatcagtt atagtttatt tgatggtacc tactactcgg atacccgtag 120

taaatctaga gctaatacgt gcgtaaatcc cgacttctgg aagggacgta tttattagat 180

aaaagaccga ccgggcttgc ccgactcgcg gtgaatcatg ataacttcac gaatcgcatg 240

gcctcgtgcc ggcgatgttt cattcaaatt tctgccctat caactttcga tggtaggata 300

gaggcctacc atggtggtaa cgggtgacgg aggattaggg ttcgattccg gagagggagc 360

ctgagaaacg gctaccacat ccaaggaagg cagcaggcgc gcaaattacc caatcctgac 420

acagggaggt agtgacaata aataacaata ctgggccttt tcaggtctgg taattggaat 480

gagtacaatc taaacccctt aacgaggatc aattggaggg caagtctggt gccagcagcc 540

gcggtaattc cagctccaat agcgtatatt taagttgctg cagttaaaaa gctcgtagtt 600

ggatttcggg tggggcctgc cggtccgccg tttcggtgtg cactggcagg gcccaccttg 660

ttgccgggga cgggctcctg ggcttcactg tccgggactc ggagtcggcg ctgttacttt 720

gagtaaatta gagtgttcaa agcaggccta cgctctgaat acattagcat ggaataacac 780

gataggactc tggcctatcc tgttggtctg taggaccgga gtaatgatta agagggacag 840

tcgggggcat tcgtatttca ttgtcagagg tgaaattctt ggatttatga aagacgaact 900

actgcgaaag catttgccaa ggatgttttc attaatcaag aacgaaagtt gggggctcga 960

agacgattag ataccgtcct agtctcaacc ataaacgatg ccgactaggg atcggcggat 1020

gtttcttcga tgactccgcc ggcaccttat gagaaatcaa agtttttggg ttccgggggg 1080

agtatggtcg caaggctgaa acttaaagga attgacggaa gggcaccacc aggcgtggag 1140

cctgcggctt aatttgactc aacacgggaa aacttaccag gtccagacat agtgaggatt 1200

gacagattga gagctctttc ttgattctat gggtggtggt gcatggccgt tcttagttgg 1260

tgggttgcct tgtcaggttg attccggtaa cgaacgagac ctcagcctgc taaatagtca 1320

cggttggctc gccagccggc ggacttctta gagggactat tggcgactag ccaatggaag 1380

catgaggcaa taacaggtct gtgatgccct tagatgttct gggccgcacg cgcgctacac 1440

tgatgcattc aacgagccta gccttggccg agaggcccgg gtaatctttg aaactgcatc 1500

gtgatgggga tagattattg caattattaa tcttcaacga ggaatgccta gtaagcgcaa 1560

gtcatcagct tgcgttgatt acgtccctgc cctttgtaca caccgcccgt cgctcctacc 1620

gattgggtgt gctggtgaag tgttcggatt ggcgaccggg ggcggtctcc gctctcggcc 1680

gccgagaagt tcattaaacc ctcccaccta gagaagagaa gtcgagattc ccac 1734

Claims (3)

1.菌藻协同高效处理养殖污水的方法，所述方法采用了菌藻协同高效处理养殖污水的装置，所述装置包括复合菌曝气池（3）和气升式柱状光生物反应器（4），其特征在于：所述复合菌曝气池（3）进水口通过水管连接格栅池（2）的出水口，所述复合菌曝气池（3）出水口通过水管连接气升式柱状光生物反应器（4）的进水口（22）；所述气升式柱状光生物反应器（4）有1~10个，以串联方式连接；最末端的气升式柱状光生物反应器（4）的顶部出水口（19）通过水管与沉淀池（5）的进水口相连；所述沉淀池（5）的出水口通过水管与臭氧脱色池（6）的进水口相连；所述臭氧脱色池（6）的出水口与出水池（7）的进水口相连；所述格栅池（2）的进水口与原水池（1）的出水口相连；所述气升式柱状光生物反应器（4）内设有膜组件（17）；所述气升式柱状光生物反应器（4）底部连接有曝气管（13）和底部出水口，曝气管（13）与鼓风机（14）连接，所述鼓风机（14）与曝气管（13）之间设有压力表（15）；所述底部出水口设有阀门并通过水管与顶部进水口连接，连接的水管上设有循环泵（21），循环泵（21）出水口连接有pH计（20）；所述气升式柱状光生物反应器（4）底部设有进水口（22），顶部还设有顶部出水口（19），所述顶部出水口（19）还连接有流量计（18）；所述曝气管（13）上方设有分流器（12），所述分流器（12）由集气管（12a）和分流体（12b）组成，集气管（12a）与曝气管（13）相连接，分流体（12b）设置于集气管（12a）上方，分流体（12b）为椎体，内部均设分流孔（12c），外部螺旋环绕有螺旋槽（12e）；所述分流孔（12c）出口端连接有活动网板（12d），所述网板（12d）表面为反光面；所述集气管（12a）内交叉设置有扰流杆（12f），所述扰流杆（12f）上均布有环形的绿松石片，石片与扰流杆（12f）的直径比为2~3:1；

菌藻协同高效处理养殖污水的方法步骤如下：菌藻复配联用处理畜禽污水，具体是先采用自养氨氧化菌、自养硝化菌和异养硝化细菌协同作用将畜禽污水中的氨氮转换成硝态氮，然后将处理后的污水通入气升式柱状光生物反应器（4），利用保藏号为CCTCC NO:M2017461的微藻去氮去磷并进行生物量的积累；保藏号为CCTCC NO:M 2017461的微藻分类命名为小球藻CS-3（Chlorella sorokiniana strain CS-3）；气升式柱状光生物反应器（4）内置膜组件（17）作为微藻附着材料，气升式柱状光生物反应器（4）底部曝气，曝气强度为1.5L/min，利用自然光源或人工光源保证气升式柱状光生物反应器（4）内微藻光合作用；微藻培养过程中将畜禽污水由气升式柱状光生物反应器（4）从进水口（22）送入，送入的污水从底部出水口排出，利用循环泵（21）将畜禽污水从顶部进水口重新送入气升式柱状光生物反应器（4），形成循环送料。

2.根据权利要求1所述的菌藻协同高效处理养殖污水的方法，其特征在于：所述膜组件（17）为聚偏氟乙烯中空纤维，所述膜组件（17）表面呈鱼鳞状结构，膜组件的膜孔径为0 .08~0.15μm，膜表面面积为0.08~0.15㎡ 。

3.根据权利要求1所述的菌藻协同高效处理养殖污水的方法，其特征在于：所述格栅池（2）中设有格栅（8）；所述沉淀池（5）下方为锥形，并设有排污口（11），通过流加的方式添加絮凝剂；所述臭氧脱色池（6）底部设有臭氧反应装置（10）；所述格栅池（2）与复合菌曝气池（3）连接的水管上设有单向阀（9）；所述格栅（8）倾斜布设在格栅池（2）内，所述格栅池（2）与复合菌曝气池（3）连接的水管进水口设于格栅（8）的背水面。

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