【摘要】：微藻具有光合速率高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、油脂含量高等特點(diǎn),藻體可用于生產(chǎn)生物燃料、保健品、化妝品等高附加值產(chǎn)品。微藻規(guī)�；囵B(yǎng)成本高的主要原因是生長(zhǎng)過(guò)程中需要大量的水資源和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽。利用污水培養(yǎng)微藻可凈化水體,節(jié)約水資源,耦合CO_2固定、粗甘油循環(huán)利用等技術(shù),達(dá)到經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、能源的共贏目的。本文利用實(shí)際市政污水與低成本碳源培養(yǎng)小球藻,同時(shí)在培養(yǎng)過(guò)程中處理市政污水。首先利用三種不同工段污水在滅菌與否的條件下培養(yǎng)小球藻,對(duì)比生物量與去除率,確定適宜培養(yǎng)小球藻的污水;隨后補(bǔ)加無(wú)機(jī)碳源CO_2與有機(jī)碳源粗甘油于適宜工段污水中,確定合適的碳源種類與補(bǔ)加濃度;同時(shí)對(duì)比污水中自生菌與小球藻對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽及COD去除的貢獻(xiàn);最后通過(guò)補(bǔ)加粗甘油、膜組件過(guò)濾、曝氣等方式在MPBR中半連續(xù)培養(yǎng)小球藻,確定合適的HRT,以獲得更高的培養(yǎng)密度與去除率。主要研究結(jié)果如下:(1)三種不同工段的市政污水均可培養(yǎng)小球藻,滅菌與否對(duì)生物量和營(yíng)養(yǎng)物去除影響不明顯。未滅菌污泥脫水液更適合小球藻的培養(yǎng),獲得了較高藻生物量1.17 g/L,生物質(zhì)產(chǎn)率為135.71 mg/L/d。培養(yǎng)體系對(duì)各工段污水中總磷去除率達(dá)94.00%以上,總氮、氨氮去除率達(dá)76.00%以上。污泥脫水液中總氮去除量最高,為30.0mg/L;氨氮去除量為28.60 mg/L,總氮、氨氮去除率分別為85.28%、90.35%;總磷去除率達(dá)99.09%;COD去除率為61.98%。(2)通入5%濃度CO_2下得到最大藻生物量1.57 g/L,為空氣對(duì)照組的1.6倍;CO_2組的藻細(xì)胞碳元素含量在52.00%以上,高于對(duì)照組的40.11%;碳水化合物與脂類物質(zhì)含量上升明顯。(3)通入5%CO_2濃度的污泥脫水液中氨氮、總氮的去除率分別為95.12%、95.47%,高于對(duì)照組氨氮、總氮去除率74.36%與60.29%。通入CO_2使體系偏酸性,總磷去除率略低;補(bǔ)加CO_2后小球藻以CO_2為主要碳源,使污水中COD去除率略低于對(duì)照組。(4)低濃度(1 g/L和2 g/L)粗甘油能促進(jìn)小球藻生長(zhǎng),高濃度(4 g/L和6 g/L)粗甘油不利于小球藻生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)物去除,2 g/L粗甘油濃度下得最大生物量為1.45 g/L;該濃度下藻細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)與脂類物質(zhì)相對(duì)含量上升。補(bǔ)加粗甘油后藻細(xì)胞中C、H元素含量明顯上升。2 g/L粗甘油組氨氮、總氮的去除率達(dá)99.32%、97.52%。粗甘油分解易使培養(yǎng)體系pH下降至7.00以下,不利于堿性沉淀去除總磷,總磷去除率相對(duì)于對(duì)照組略低;補(bǔ)加粗甘油后COD去除量提高,補(bǔ)加2 g/L粗甘油時(shí)COD去除量達(dá)405.00 mg/L,為對(duì)照組的3.80倍。(5)補(bǔ)加2 g/L粗甘油的污泥脫水液中藻菌組、藻組、菌組對(duì)氨氮的去除率分別為99.32%、91.75%、44.41%;總磷去除率分別為43.48%、45.98%、14.97%;對(duì)COD的去除量分別為405.00、388.00、619.00 mg/L。表明小球藻對(duì)污水中氮磷去除貢獻(xiàn)較大,污水中自生菌對(duì)COD去除貢獻(xiàn)較大。(6)MPBR半連續(xù)培養(yǎng)小球藻過(guò)程中最短HRT為5 d,藻生物量可達(dá)1.99-2.21 g/L,為批次培養(yǎng)的1.50倍,此濃度下可適量采收小球藻。通過(guò)添加粗甘油、膜組件過(guò)濾、曝氣等方式優(yōu)化藻培養(yǎng),可提高藻生物量。HRT為5 d時(shí)氨氮、總氮、總磷、COD的去除率變化范圍分別為96.26%-99.20%、92.44%-94.04%、53.63%-58.58%、59.44%-65.57%。
【圖文】：

尋找可替代化石燃料的新能源迫在眉近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。生物柴油是由酸甲酯產(chǎn)生[4]。富油微藻相對(duì)于其他本低、生長(zhǎng)速率快、含油量高等優(yōu)點(diǎn)，凈化水體，收獲的藻體可進(jìn)行高附等）的生產(chǎn)。市政污水中氮磷可供微低。污水養(yǎng)藻中碳源的來(lái)源可資源化氣 CO2），實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效水生生物，是能進(jìn)行光合作用并含有微藻產(chǎn)生的[5]。微藻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大多、不受季節(jié)控制、土地占用少。微藻物群之一，生長(zhǎng)速率快，光合效率高

、pH、光照）以提高生物產(chǎn)量混合效果等方面的研究。的優(yōu)勢(shì)在于:（1）降低培養(yǎng)成物柴油，蛋白質(zhì)，化妝品等；（；（4）污水培養(yǎng)過(guò)程可耦合其的飼養(yǎng)等。盡管污水培養(yǎng)微藻來(lái)源廣泛，，成分復(fù)雜，不同的有害物質(zhì)等會(huì)對(duì)微藻產(chǎn)生不同系，會(huì)影響微藻在污水中的生料需進(jìn)行安全性檢測(cè)。（4）微除效果不太理想。（5）深度凈污水預(yù)處理污水
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2588085