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微藻对氮磷营养盐的脱除利用与废水净化

边磊  
【摘要】:我国是人均水资源严重不足的国家,然而由于污水排放,大量含氮、磷以及COD的废水进入水体,使得水资源短缺问题更加严峻,对废水中的氮磷等污染物的去除是亟待解决的问题。传统物化法例如空气吹脱法,沉淀法等对氮磷脱除虽然效率较高,但是需要投加大量化学药品,物耗高,并且可能造成二次污染,传统生物法处理效果稳定,但是大量活性污泥的后处理一直是一个难题。本课题利用微藻对污水进行处理,既能有效降解多种污染物,同时获得的藻细胞蛋白又可以实现对资源的回收利用,一举多得。 本课题以人体产生的生理废水(尿液)作为微藻培养基,在市政污水中,尽管尿液只占总量的1%,但其对N的贡献达到80-90%,对P的贡献达到37-44%,丰富的氮磷含量能为微藻生长提供充足营养,同时尿液中还含有微藻生长所必需的多种微量元素,是微藻理想的培养基。实验中用微藻-螺旋藻和小球藻分别对模拟尿液废水和实际尿液废水进行处理,考察了微藻对氮磷及COD的处理效果以及微藻资源的回收情况。 实验表明微藻能在尿液中良好生长,尿液可以作为微藻的理想的培养基。微藻能有效降解尿液废水中的氨氮,在人工添加葡萄糖等有机碳源混合营养条件下,氨氮对微藻生长初期的抑制作用明显降低,同时微藻对氨氮的去除效率以及生物量的获得都有提高,氨氮浓度为30-50mg/L时获得藻体生物量0.851-1.858g/L;氨氮浓度30mg/L未添加有机碳源时3d氨氮去除率为52.3%,而添加乙酸钠100mg/L后达到93.8%;氨氮浓度50mg/L时混合营养条件下6d氨氮去除率达到90%以上。总磷也能通过螺旋藻吸收和化学沉淀两种方式除去。 微藻对COD的去除因为微藻后期自身分解及分泌有机物等原因,COD会在7天左右达到最小值,最大去除率在66%左右,随后COD开始反弹上升,实验表明外加少量葡萄糖(75mg/L)的情况下能提高COD去除率(71%),同时比未添加有机碳源时获得的微藻生物量增加70%以上,继续有机碳源投加量虽然可以获得更高生物量浓度,但同时提高了水中COD,并不经济。 实验表明微藻能有效去除废水中氮磷以及COD,并且获得微藻蛋白,实现对资源的回收利用,是将来非常有发展潜力和应用前景的废水净化方法。


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