固定化污泥与固定化小球藻共培养去除污水氮磷研究

为减少污水处理装置排出水中氮元素(N)、磷元素(P)的含量,减轻收纳土地和水体的污染,降低水华暴发的频率,本研究采用海藻酸钠分别固定小球藻和活性污泥,并以不同比例组合成共培养体系,处理经Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket(USAB)工艺处理后的真实畜禽养殖废水,同时对比传统悬浮细胞方法对N、P的去除效果。结果表明,在72 h内,较低固定化污泥/固定化小球藻初始比例(R=1/3)下的共培养体系对N、P有较好的去除效率;48 h时NH_~+4-N去除率为83.2%,PO_4~(3-)-P去除率为95.1%;3个半连续批次处理中,NH_~+4-N和PO_4~(3-)-P的去除率保持相对稳定。以上结果说明藻类能促进N、P元素的去除,固定化工艺可提升去除效率,具有应用于畜禽养殖废水处理的潜力。     

藻菌固定化用于市政污水深度脱氮除磷及藻体产油研究

 污水再生利用是解决水资源与能源危机的重要途径,采用微藻深度处理污水并生产生物质能源是一大热点。针对市政污水深度处理,以活性污泥为固定化细菌,采用小球藻和栅藻,分别比较了固定化藻菌、固定化微藻,以及悬浮态微藻在藻体生长、污水脱氮除磷和微藻产油方面的差异,拟实现对市政污水深度脱氮除磷的同时实现微藻油脂的诱导富集。结果表明,固定化藻菌对氮磷的去除效果优于固定化微藻和悬浮态微藻,且固定化藻菌中微藻油脂质量分数最高。当市政污水NH₄⁺-N 和PO₄^3--P 的初始质量浓度分别为25 和3 mg/L 时,固定化栅藻菌培养4 d 后能够完全去除水体中的氮磷,而固定化藻菌中小球藻的油脂质量分数可达到16.5%。     

间歇式反应器亚硝化颗粒污泥培养试验

在间歇式反应器(SBR)中经20d驯化后,普通消化污泥具有亚硝化功能.然后接种厌氧颗粒污泥,控制反应条件:温度21 ℃,pH7.5～8.5,溶解氧(DO)质量浓度0.5～1.0 mg/L, 25 d后完成厌氧颗粒污泥向好氧亚硝化颗粒污泥的转变.好氧亚硝化颗粒污泥具有较好的脱氮效果,一个反应周期内氨氮(NH 4N)去除率达到91.4%,总氮(TN)去除率达到70.6%,亚硝酸盐氮与硝酸盐氮质量浓度比(ρ(NO-2N)/ρ(NO-3N))＞0.70,反应器实现了同步亚硝化反硝化.     

固定化藻类对污水中磷的净化能力研究

采用海藻酸钙凝胶包埋固定藻类,对人工污水进行静态模拟净化试验,研究了蛋白核小球藻、突变衣藻、鱼腥藻和双对栅藻在固定和悬浮状态下对污水中磷的净化效率以及藻类的生长特性。结果表明：固定化藻细胞比悬浮态藻细胞具有生长更趋于稳定、藻类的活性保持时间更长的优势。4种藻类中,小球藻和鱼腥藻在污水中的生长状况更好,较适宜采用海藻酸钙凝胶包埋固定化技术。在固定状态下,蛋白核小球藻、突变衣藻、鱼腥藻和双对栅藻对磷的去除率在第3天达到最大值,分别为39.8%、28.3%、33.0%和30.7%。因此,小球藻更适用于去除污水中的磷,是较为优良的除磷藻种。     

固定化核蛋白小球藻对人工废水中不同形态氮和磷的去除

采用固定化核蛋白小球藻去除人工废水中不同形态的氮磷,以评估其在生态环境中的生物选择性和可利用性.研究结果表明,当废水中同时存在氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮时,固定化微藻首先去除氨氮,然后依次是亚硝酸盐氮和硝酸盐氮,在为期5d的试验中其去除率分别为100%、79.2%±0.8%和61.2%±0.2%;当废水中同时存在正磷酸盐和六偏磷酸盐时,固定化核蛋白小球藻优先去除正磷酸盐,然后去除六偏磷酸盐,在为期4d的试验中,其去除率分别为71.4%±1.6%和80.3%±1.0%.因此,固定化核蛋白小球藻对不同形态氮和磷的去除具有一定的选择性.     

低温下SRT对SMBR脱氮效果的影响研究

利用一体式膜生物反应器(SMBR),考察低温下SRT对SMBR系统脱氮效果的影响.控制DO为0.5 mg/L,pH值为6.5～7.5,HRT为2 h,MLSS为7 000～8 000 mg/L的条件下,取温度为16℃和12℃作对比.结果表明,SRT为30 d时,SMBR内取得了理想的SND效果,温度为16℃时,TN和NH3—N的平均去除率分别为93.63%和95.66%.温度为12℃时,TN和NH3—N的平均去除率分别为92.5%和94.3%.控制较好的运行条件,低温条件下系统的脱氮效果与中温时相差不大,均保持在90%以上,出水质量浓度较低.在两种温度条件下,随着SRT的延长,系统的脱氮效果均变差,去除率下降,表明实际工程中,SRT并不是越长越好.     

纳米活性碳纤维SBR法脱氮除磷试验

在传统SBR工艺中,应用一种新型的纳米活性碳纤维悬浮填料,考察其对污水的脱氮除磷效果,并确定其最佳运行条件.结果表明:以进水30min—曝气4h—搅拌2h—沉淀1h—出水30min—闲置30min为最佳运行工况,在此工况运行时,进水NH3—N(氨氮)浓度为16.2~31.8 mg/L,出水NH3—N浓度为0.22~1.55 mg/L,NH3—N(氨氮)去除率为98.6%~95.1%;进水TN(总氮)为19.8~39.1mg/L,出水TN为5.94~13.68mg/L,TN去除率为70%~65%;进水TP(总磷)为3.2~4.5 mg/L,出水TP为0.46~1.13 mg/L,TP去除率为85.6%~75%,系统有较好的脱氮除磷效果,同时还存在同步硝化反硝化过程,以及较好的反硝化除磷功能.     

硅藻土精强化混凝除磷脱氮

采用烧杯试验,进行了硅藻土精及复配硅藻土精强化混凝技术去除模拟洗浴废水中磷、氮的试验,探讨了低碳可持续脱氮除磷技术.试验结果表明,硅藻土强化聚合氯化铝(PAC)后能够提高废水中的总磷(TP)、总氮(TN)和氨氮(NH3-N)的去除率.当PAC投加量为150 mg/L时,通过混凝工艺对TP,TN和NH3-N去除率分别是91%,6%和21%;采用硅藻土强化PAC混凝工艺对TP,TN和NH3-N去除率分别为95%,58%和26%,相对混凝工艺TP,TN和NH3-N分别提高了4%,49%和5%;复配硅藻土强化PAC混凝工艺对TP,TN和NH3-N去除率分别为95%,42%和64%,相对混凝工艺TP,TN和NH3-N提高了4%,36%和43%.在强化工艺中,对TN的去除受原水中NH3-N含量的影响,.采用硅藻土精及复配硅藻土精强化混凝技术,比采用生物技术脱氮除磷,向大气排放二氧化碳等气体量要少.     

蚀刻液处理中超高浓度氨氮废水除氮工艺

为去除蚀刻液处理过程中废水残留超高浓度氨氮,配制3 000 mg/L氨氮溶液模拟废水.采用鸟粪石沉淀法,研究了pH值、pH调节方式、药剂添加顺序以及n(N):n(Mg):n(P)对3组药剂脱氮效果的影响.结果表明,pH值恒定10.5,摩尔比为n(N):n(Mg):n(P)=1:1.4:1.2时,3组药剂除氮效率分别达98.64%(MgSO_4+NaH_2PO_4)、97.73%(MgCl_2+Na_2HPO_4)和85.69%(MgO+H_3PO_4);药剂添加顺序对氨氮去除率影响较大;反应过程导致pH下降,因此仅调节废水初始pH值难以获得理想的除氮效果.实际生产废水验证结果表明,最优条件下,MgSO_4+NaH_2PO_4除氮效率能达95.5%.     

小球藻处理养殖污水及其资源化利用研究

 小球藻对养殖污水进行处理时存在分离困难的问题。在处理中期引入轮虫,对小球藻进行捕食,并测定了处理过程中水质的变化。结果表明：①小球藻对养殖污水具有良好的净化效果：总氮去除率在54%以上、总磷在91%以上、氨态氮去除率在80%以上、亚硝态氮去除率接近100%;② 轮虫能有效地清除水体中的小球藻,与对照相比,能使水体中的小球藻下降至10%;③ 收获到原接种量8～9倍数量的轮虫;④在一定时间内,轮虫的引入不会对污水处理效果产生不良影响;⑤ 在本实验条件下,轮虫的最佳接种时间为第4-5天,最佳接种密度为15个/mL 。为寻找一条净化与利用两结合的方法进行了有益探索。     

高温热浪下北京城市水体典型蓝绿藻生长规律研究

以北京城市水体为媒介,在高温热浪条件下,研究温度和碱度两个变化因子对铜绿微囊藻和蛋白核小球藻生长规律的影响.结果表明:铜绿微囊藻对温度和碱度变化的适应能力较强,其最适温度为35℃,且添加10mmol/L的碱度条件下生长较好;蛋白核小球藻对高温的耐受能力不如铜绿微囊藻,其最适温度为30℃,且低温时低碱度水平促进生长,随着温度的升高,需要同时提高水体的碱度才能保证蛋白核小球藻的旺盛繁殖,否则就会产生一定程度的抑制作用.     

光密度法测定蛋白核小球藻生物量

目的修正传统光密度测定微藻生物量的方法。方法通过扫描并比较蛋白核小球藻藻液和总色素提取物在200～800nm范围内的吸光值,确定最佳波长以修正传统光密度法测定波长,绘制标准曲线来间接测定蛋白核小球藻的生物量。比较修正前后光密度法测定蛋白核小球藻生物量的精确性。结果 517nm下对应的吸光值与蛋白核小球藻的生物量有显著的线性关系。采用修正后光密度法测定干重量具有良好的线性关系:Y=0.257 8X-0.005 1(R2=0.995 6),相比传统光密度法具有更好的相关性;采用修正后光密度法测定细胞密度具有良好的线性关系:D=2 320.4X+0.030 6(R2=0.999 3),相比传统光密度法具有更好的相关性;修正后光密度法与干重法实时测定的蛋白核小球藻生物量结果基本一致,而传统光密度法与干重法具有一定的偏差。结论采用517nm修正传统光密度法测定波长,有效消除了色素干扰带来的误差,可以作为蛋白核小球藻生物量测定的特征波长。     

深层发酵培养的虎奶菇多糖对3种小球藻的凝集作用

以深层发酵培养的虎奶菇(Pleurotus tuber-regium)菌丝体和发酵液为材料,提取胞内和胞外多糖,研究对藻类细胞的凝集作用.结果表明:胞内多糖使蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和捷克小球藻(Chlorella luteorividis)产生凝集的最小凝集质量浓度分别是23.3,186.4μg/mL,而胞外多糖使上述2种小球藻产生凝集的最小凝集质量浓度分别是3.3,211.3μg/mL,对海洋小球藻(Chlorella sp.)无凝集反应.     

多氯联苯对蛋白核小球藻和斜生栅藻生长影响的研究

PCB1 2 54 对蛋白核小球藻Cholrellapyrenoidosa和斜生栅藻为Scenedesmusobliguus 2种藻类的生长有比较明显的影响 ,在低质量浓度时 (<0 4ng mL)有轻微的刺激作用 ,高质量浓度 (>2 0ng mL)时表现明显的抑制作用。 2种藻类的生长 96h有效半抑制质量浓度 (EC50 )分别为 7 73和 2 1 6 2ng mL。在PCB1 2 54 作用下 ,蛋白核小球藻和斜生栅藻的两种抗氧化关键酶 :超氧化物歧化酶 (SOD)与过氧化物酶 (POD) ,均有较明显的变化 ,在低质量浓度作用下 ,2种酶活性都略有升高 ;高质量浓度时明显受抑制 ,活性逐渐下降。其中SOD对PCB1 2 54 作用更为敏感。不同藻类对PCB1 2 54 作用响应不一样 ,其中斜生栅藻表现出对PCB1 2 54 更好的耐受性     

行业废水对蛋白核小球藻的综合毒性效应

以蛋白核小球藻（ChloreUapyrenoidosa）为实验生物,对油漆企业、皮革加工企业和电子元器件与半导体加工企业废水进行毒性综合评价,以蛋白核小球藻的细胞密度、比生长率和相对抑制率为指标,对应分析了不同行业、不同浓度的废水对蛋白核小球藻生长影响。     

光合细菌-藻类共固定深度净化污水的研究

以海藻酸钠为包埋材料,将小球藻(Chlorella sp.)和光合细菌(Rhodopseudomonas poultries AS1.2352)固定化,研究其在气升式生物反应器中对污水深度净化的能力。研究了藻、菌共固定与单独固定化、共固定化方式对NH⁺_4-N、PO^3-₄-P和COD去除效率的影响。菌、藻共固定化对NH⁺_4-N的去除率明显高于单独固定化方式,4 h去除率达到80 %。藻、菌共固定化两种方式对脱氮无显著差异。结果表明,利用气升式生物反应器,共固定化光合细菌-藻类可实现对污水的深度净化。     

溴氰菊酯对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的毒性效应

采用人工光照培养箱室内培养方法,研究了农药溴氰菊酯对一种淡水绿藻--蛋白核小球藻的毒性作用.研究结果表明:溴氰菊酯对蛋白核小球藻96 h的EC50为0.843 mg/L.当溴氰菊酯浓度≥0.8 mg/L时,蛋白核小球藻的生长受到明显抑制,生长滞期延长,光合作用受阻,MDA含量显著提高,细胞膜透性增加.低浓度溴氰菊酯对蛋白核小球藻的生长有一定的促进作用,高浓度的溴氰菊酯处理的小球藻呈现出先抑制其生长而后又促进其生长的趋势.     

Removal of Ammonia from Wastewater Effluent by Chlorella Vulgaris

The capability of Chlorella vulgaris to remove nitrogen in the form of ammonia and/or ammonium ions from wastewater effluent in a local wastewater treatment plant (i.e., the Mill Creek Plant in Cincinnati, Ohio, U.S.A.) was studied. The wastewater effluent leaving the plant was found to include high concentra-tions of nitrogen (7.7±0.19 mg/L) (ammonia (NH3) and/or ammonium ion (NH4+)) and total inorganic carbon (58.6±0.28 mg/L) at pH 7, and to be suitable for growing Chlorella vulgaris. When Chlorella vulgaris was cul-tivated in a batch mode under a closed system, half of the nitrogen concentration was dramatically removed in 48 h after a 24-h lag-phase period. Total inorganic carbon concentration also concomitantly decreased during the rapid growth-phase. The total biomass weight gained during the entire cultivation period balanced out well with the total amount of inorganic carbon and nitrogen removed from the culture medium. These results indicate that wastewater can be synergistically used to polish residual nutrients in wastewater as well as to cultivate microalgae for biofuel production.