【摘要】：微藻廢水處理可以有效實現(xiàn)廢水中的營養(yǎng)回收和能量利用。而相較于傳統(tǒng)的單一生物處理方法,藻-菌共培養(yǎng)廢水處理具有更為廣泛的研究應(yīng)用前景。構(gòu)建合理的藻-菌共培養(yǎng)體系是強化廢水處理性能的關(guān)鍵。本文利用厭氧發(fā)酵,微藻接種,藻-菌共培養(yǎng)等技術(shù)手段,以廢水的營養(yǎng)回收和能量利用為切入點,對藻-菌體系下高濃度有機廢水的處理性能以及相關(guān)藻-菌共培養(yǎng)機理等方面進(jìn)行了研究。通過厭氧發(fā)酵+微藻培養(yǎng)連續(xù)過程可以實現(xiàn)高濃度有機廢水的高效處理。預(yù)先進(jìn)行污泥熱處理可以控制發(fā)酵過程為產(chǎn)氫發(fā)酵,產(chǎn)氫發(fā)酵過程下生物氣中氫氣的占比高達(dá)54.8%。在產(chǎn)氫發(fā)酵+微藻培養(yǎng)連續(xù)過程中,廢水中COD,NH_4~+-N,TP的去除率分別達(dá)到了100%,98.3%和64.2%。通過產(chǎn)氫發(fā)酵+微藻培養(yǎng)過程,廢水的熱值轉(zhuǎn)化效率(HVCE)可以高達(dá)到41.2%。由微生物群落分析結(jié)果可知,厭氧產(chǎn)氫發(fā)酵+微藻培養(yǎng)過程后水樣中的優(yōu)勢微生物群落為寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophomonas),金黃桿菌屬(Chryseobacterium),微小桿菌屬(Exiguobacterium)。在模擬高濃度發(fā)酵廢水的條件下,對不同初始小球藻接種濃度下的廢水處理性能進(jìn)行了初探。初始接種濃度為0.5 g/L的條件下,廢水中總碳(TC)的去除率分別達(dá)到了55.6%,生物質(zhì)積累量(三天后)達(dá)到1.93 g/L�；谟袡C物去除,生物質(zhì)積累量以及操作成本等方面的考慮,選取0.5 g/L為最適小球藻初始接種濃度用于后續(xù)高濃度發(fā)酵廢水的處理。選用金橙黃微小桿菌(Exiguobacterium aurantiacum),嗜氨基酸寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila),大菱鲆金黃桿菌(Chryseobacterium scophthalmun)作為三株微藻促生菌,并構(gòu)建三組藻-菌共培養(yǎng)體系用于高濃度發(fā)酵廢水的藻-菌共培養(yǎng)處理。研究結(jié)果表明,Chlorella sorokiniana L3+Chryseobacterium scophthalmun共培養(yǎng)體系表現(xiàn)出了最佳的廢水處理性能。與單藻Chlorella sorokiniana L3體系相比,該共培養(yǎng)體系下廢水中COD,NH_4~+-N以及TP的去除率分別提高了21.7%,17.8%,22.6%。在為期三天的處理過程中,共有1.61 g/L的COD當(dāng)量,91.5 mg/L的NH_4~+-N以及131.7 mg/L的TP被有效去除利用。能量分析結(jié)果表明,Chlorella sorokiniana L3+Exiguobacterium aurantiacum共培養(yǎng)體系具有最佳的能量轉(zhuǎn)化效率,其總能量轉(zhuǎn)化效率(TECE)高達(dá)70.7%,顯著高于單藻體系下的38.8%。藻-菌體系下的營養(yǎng)回收和能量分析結(jié)果表明,藻-菌間通過二氧化碳與氧氣的物質(zhì)營養(yǎng)交換作用實現(xiàn)了高濃度發(fā)酵廢水的生物強化處理。利用Chlorella sorokiniana L3+Chryseobacterium scophthalmun藻-菌共培養(yǎng)體系,進(jìn)行了促生菌Chryseobacterium scophthalmun對微藻Chlorella sorokiniana L3糖組分積累影響的研究。結(jié)果表明,培養(yǎng)條件調(diào)控下的缺氮環(huán)境促進(jìn)了微藻糖組分的積累,小球藻最大胞內(nèi)糖含量由35.3%提高到了61.9%。缺氮培養(yǎng)條件造成了細(xì)胞的高產(chǎn)糖,而促生菌的加入促進(jìn)了微藻C、N等營養(yǎng)的利用與微藻生物質(zhì)的積累,對小球藻糖組分積累無顯著影響。
【圖文】：

圖 2.1 厭氧暗發(fā)酵裝置圖Figure 2.1 Anaerobic dark fermentation device diagram酵液接種 Chlorella sorokiniana L3氧暗發(fā)酵之后得到的兩組發(fā)酵液高速離心（8000 rpm，10 min）， 50ml 發(fā)酵液置于 100 ml 錐形瓶中進(jìn)行 Chlorellasorokiniana L3 接初始接種濃度為 0.1g/L 的純種小球藻 L3。合適的初始接種濃度和pH 對微藻的生長至關(guān)重要，基于 Cho[46]，Liu[47]，Ren[48]等人的研究結(jié)調(diào)節(jié)發(fā)酵液為 pH 為 6.0 作為初始 pH，小球藻初始接種濃度為 0.1小球藻 L3 的錐形瓶置于搖床培養(yǎng)（搖床轉(zhuǎn)速 150 rpm，光照強度·s），，培養(yǎng)溫度控制在 26±2 ℃每組實驗三個平行。每隔 24 h 進(jìn)行取

16圖 2.2 工作濃度曲線Figure 2.2 Working concentration curves質(zhì)工作曲線方程如下所示：（y=501.1*x-1316.6, R2=0.9972）;乙醇（y=797.37*x-6821.1, R2=0.99（y=974.27*x-9013.4, R2=0.9982）;丁醇（y=1082.1*x-10067, R2=0.99（y=488.2*x-1043.7, R2=0.9851）;丙酸（y=988.91*x-789.59, R2=0.99（y=1356.8*x+79.4, R2=0.9983）;異丁醇（y=1430.6*x+2132, R2=0.99行樣品制備時，取厭氧暗發(fā)酵后的混合液 10 ml，通過高速離心（ min），取上清液，過 0.22μm 的水相濾膜后，向過濾后的樣品液中，使樣品的 pH 值在 2~3 之間。將制備好的樣品置于 2 ml 色譜專用定色譜程序自動 2μL 注射進(jìn)樣，以測定發(fā)酵液中代謝產(chǎn)物種類及含
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張文文;鞠燁;;基于傳統(tǒng)濕式氧化技術(shù)處理難降解高有機廢水的應(yīng)用研究[J];建筑與預(yù)算;2017年03期

2 趙書敏;周慧君;;高濃度有機廢水濃縮技術(shù)研究進(jìn)展[J];山東化工;2017年07期

3 楊金明;楊卉;李緒坤;王清作;莫倩雯;潘學(xué)軍;楊本芹;;高濃度有機廢水生物蒸發(fā)處理技術(shù)及展望[J];工業(yè)水處理;2017年06期

4 張錦泰;黃亞繼;劉秀寧;梁晶;楊釗;王健;;浸沒燃燒技術(shù)處理高濃度有機廢水研究[J];環(huán)境工程;2017年07期

5 夏兵;;硫酸鹽還原菌處理含硫酸鹽有機廢水的原理及其應(yīng)用[J];石化技術(shù);2017年07期

6 王琦;楊彥超;王文江;;高鹽有機廢水熱力學(xué)組合工藝應(yīng)用[J];水運工程;2017年08期

7 ;煤制油有機廢水的處理方法[J];山西化工;2014年06期

8 劉守成;金艷芳;隋志強;張燁;寇煥起;;“UASB+微電解+BCO+BAC”組合工藝處理有機廢水的中試研究[J];科學(xué)中國人;2017年17期

9 李瑞波;;讓“重茬癥”土地豐收 變高污染有機廢水為寶[J];中國農(nóng)資;2017年37期

10 沙爽;;催化氧化處理高濃度有機廢水的研究與應(yīng)用[J];城市地理;2015年14期

相關(guān)會議論文 前10條

1 毋偉;高爽;涂偉霞;陳建峰;;顆粒穩(wěn)定乳液法處理高濃度有機廢水[A];中國顆粒學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會論文集（上）[C];2008年

2 劉鴻;王川;劉元;黃秋云;宋誠;;高濃度有機廢水污染控制的電化學(xué)原理與技術(shù)[A];中國化學(xué)會第30屆學(xué)術(shù)年會摘要集-第二十六分會：環(huán)境化學(xué)[C];2016年

3 崔秋;魏殿禮;孫昕;孫昀;;高濃度有機廢水厭氧處理試驗研究[A];中國水污染防治技術(shù)裝備論文集（第六期）[C];2000年

4 朱昌平;黃波;韓慶邦;倪才華;朱光軍;余建剛;;兩種典型有機廢水的超聲降解實驗研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會功率超聲分會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

5 胡加茂;余志龍;;焚燒法處理高濃度有機廢水[A];金華生態(tài)·人居環(huán)境城市建設(shè)論壇論文集[C];2005年

6 朱志昂;;磁電效應(yīng)在玉米淀粉有機廢水回收利用應(yīng)用實驗研究[A];新世紀(jì) 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

7 羅慧東;曾國驅(qū);王文秀;李登蘭;孫國萍;;厭氧折流板反應(yīng)器處理高濃度含硫酸鹽有機廢水研究[A];第十次全國環(huán)境微生物學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2007年

8 吳昌永;周岳溪;宋玉棟;席宏波;;松花江石化行業(yè)有毒有機廢水預(yù)處理技術(shù)評估方法研究[A];2016中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2016年

9 李昭;王寶慶;劉士琪;汪敬恒;任保增;;溶劑萃取法處理高濃度有機廢水的研究[A];2013中國水處理技術(shù)研討會暨第33屆年會論文集[C];2013年

10 李維軍;曹鵬;李春;魯建江;;好氧-厭氧耦合法處理番茄醬加工有機廢水的基礎(chǔ)研究[A];中國生物工程學(xué)會第四次會員代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 李軍;西洽會展示一批石化成果[N];中國化工報;2015年

2 記者 楊希偉 熊金超;湖北安琪公司表示加緊建設(shè)治污項目[N];新華每日電訊;2002年

3 張興剛邋張建民;有機廢水治理難在哪里[N];中國化工報;2007年

4 蔡忠仁;處理高濃度有機廢水有了新技術(shù)[N];中國化工報;2008年

5 特約記者 李權(quán)生;高濃度有機廢水排放難題初解[N];中國化工報;2002年

6 記者 馬云霄;高濃度有機廢水從此“有治”了[N];黑龍江日報;2005年

7 彭萬峰;高濃度有機廢水凈化好幫手[N];中國水利報;2003年

8 任洪強;有機廢水治理技術(shù)亟待突破[N];中國化工報;2005年

9 鐘昕;有效治理高濃度有機廢水[N];中國環(huán)境報;2007年

10 張淑英;高濃度有機廢水有克星[N];中國化工報;2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 趙光明;有機廢水過熱近臨界水氧化理論與實驗研究[D];中北大學(xué);2015年

2 劉春爽;有機廢水同步脫硫脫氮組合工藝運行特性及關(guān)鍵影響因素[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 劉琳東;基于Ni/PS和Mo-Sch/H_2O_2高級氧化體系處理含酚有機廢水的研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

4 李天成;重金屬有機廢水電生物修復(fù)及生物膜結(jié)構(gòu)與生物吸附模擬[D];天津大學(xué);2003年

5 聶艷秋;廢水產(chǎn)氫產(chǎn)酸/同型產(chǎn)乙酸耦合系統(tǒng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸工藝及條件優(yōu)化[D];江南大學(xué);2007年

6 陳武;三維電極處理幾種模擬有機廢水研究[D];華中科技大學(xué);2007年

7 曹禮梅;電加熱—液態(tài)氣相催化法在環(huán)境中的應(yīng)用探索[D];上海交通大學(xué);2011年

8 劉亞納;滑動弧放電等離子體—生化法降解有機廢水的研究[D];浙江大學(xué);2008年

9 史曉燕;污水及其碳?xì)滟Y源回用技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2007年

10 龔為進(jìn);蒸發(fā)壁式超臨界水氧化反應(yīng)器處理高濃度有機廢水實驗研究[D];東華大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李紫宇;基于生物質(zhì)棉纖維的功能材料制備及其在污水處理中的應(yīng)用[D];安徽工業(yè)大學(xué);2018年

2 祁文強;藻菌體系下高濃度有機廢水的營養(yǎng)回收和能量利用機制研究[D];上海大學(xué);2018年

3 洪永強;高鹽有機廢水蒸餾壓縮過程污染物遷移研究[D];山東大學(xué);2018年

4 孟泓杉;GA基陰極的制備及其對有機廢水降解的研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2018年

5 許碩;含鹽有機廢水生物降解群落結(jié)構(gòu)分析及其耐鹽機理研究[D];青島科技大學(xué);2018年

6 孫芳立;集成電滲析分離強化有機廢水厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸和膜污染研究[D];青島科技大學(xué);2018年

7 楊昭;過硫酸鹽氣液兩相滑動弧放電等離子體處理有機廢水的研究[D];西安理工大學(xué);2018年

8 徐愛琴;生物接觸氧化工藝處理高鹽有機廢水的可行性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

9 章軼磊;微生物燃料電池強化處理高濃度有機廢水[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

10 俞晟;電解催化技術(shù)在高濃度有機廢水中的研究與應(yīng)用[D];蘇州大學(xué);2006年

本文編號：2592130