流化床反应器中固定化微藻去除养殖废水中氮磷的研究

摘要

近海养殖是我国水环境污染的一个重要方面，微藻固定化技术由于其操作简单等优点被广泛应用在废水的处理中。本研究采用固定化细胞包埋技术制备固定化小球藻，考察了影响微藻细胞固定化的因素，并采用正交试验优化出了固定化方法；根据固定化微藻的生长特点，自主设计制作流化床式光生物反应器，培养固定化小球藻；考察了三种不同培养工艺对固定化小球藻去除人工模拟废水中氮磷能力的影响。主要结果如下：
　　 1、通过对微藻固定化前后的生长特性和吸收氮磷的能力比较发现，固定化微藻的生长延迟期和稳定期都比游离态的藻细胞长，并且固定化微藻对N、P的吸收能力普遍优于游离藻。通过对三种固定化微藻的比较，筛选得到一种较好的用于净化养殖废水的藻种—小球藻。
　　 2、通过正交试验优化了小球藻细胞的最优固定化方案，即游离藻浓度与固定化试剂的配比（v/v）为1：3，固定化小球直径为1mm，海藻酸钠含量为3％，聚乙烯醇含量为6％。采用优化的固定化方法制备的固定化小球藻，在培养的第 10天对废水中N的去除率为94.50％，对P的去除率达到95.98％。
　　 3、在自主研制的流化床光生物反应器中分别采用间歇式、分批补料式、半连续式三种不同培养工艺培养固定化小球藻，并监测小球藻对氮、磷的去除作用。结果表明：在间歇式培养中固定化小球藻可稳定去除人工废水中的活性磷酸盐，处理后的人工废水中活性磷酸盐浓度为0.04439mg/L，达到四类海水水质标准，此时去除率为97.95％；半连续模式中固定化小球藻对铵态氮的去除率最高可达99.12％，处理后的人工废水中氨氮浓度为0.0788 mg/L，已达到一类海水水质标准，并且这种培养方式可获得高细胞量；分批补料式培养也可获得较高的铵态氮和活性磷酸盐的去除率，分别为80.85％和94.13％。
　　 4、固定化小球藻生长趋势与人工废水中铵态氮、活性磷酸盐浓度变化趋势有一定相关性。用曲线拟合出人工废水中固定化小球藻对铵态氮和活性磷酸盐吸收速率的随时间变化情况，为固定化小球藻吸收铵态氮和活性磷酸盐的吸收动力学研究奠定基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

引 言

1 文 献 综 述

2 固定化前后微藻理化性质及氮磷去除能力的研究

3 微藻细胞固定化方法的选择和优化

4 固定化小球藻培养工艺的选择及动力学相关研究

5 结论

6 展望

参考文献

致谢

附录1 攻读学位期间发表的论文目录