莱茵衣藻Chlammydomonas reinhardtii净化酒糟废水研究

通过结合废水处理与能源微藻培养,既可以实现废水的无害化处理,也可以为微藻的培养提供营养组分和大量水源.以莱茵衣藻(Chlammydomonas reinhardtii)为实验材料,以酒糟废水为培养基,构建室内微型生态系统,考察了不同处理方法下的酒糟废水接种莱茵衣藻后的总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的去除情况以及微藻蛋白提取情况.结果表明:酒糟废水稀释液初始TN质量浓度位于9.39~30.86 mg·L-1时,废水总氮去除率在70%~80%之间;初始TP质量浓度位于3.45~10.93 mg·L-1时,总磷去除率较高,最高达到86.59%;不同稀释倍数的酒糟废水COD去除率均高于50%.而稀释80倍、50倍以及50倍(氮磷质量浓度比为108∶7)的藻可溶性蛋白增长均比较明显,最大值可达到11.36 mg·L-1,同时也说明通过外加氮、磷调节氮磷的初始质量浓度比至108∶7,可大大提高其产量.总体上,在稀释倍数为50倍(TN、TP初始质量浓度分别为18.23、6.99 mg·L-1)时,莱茵衣藻生长良好,废水中TN、TP、COD去除效果均比较明显,对水质的净化效果最佳,同时可获得较高质量浓度的藻可溶性蛋白,这为酒糟废水与微藻耦合规模化培养提供了一种新的思路.     

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%。     

水产养殖废水中1株高营养价值栅藻的生长及氮磷去除特性的研究

利用废水培养营养价值微藻,既可以去除废水中的氮、磷污染物,又可以获得用作生物饵料或饲料蛋白源的藻体资源。文章研究了用水产养殖废水培养1株高营养价值栅藻(Scenedesmus sp.)时的生长和脱氮除磷特性。结果表明,废水中该栅藻的内禀生长速率为0.342 d-1、最大藻密度为2.07×107个·m L-1、最大生物量增长速率为1.77×106个·(m L·d)-1。与其在培养基中的生长相比,该栅藻在水产养殖废水中也能快速生长。培养至稳定期后,栅藻对水产养殖废水中的TN、TP的去除率分别为87.4%和94.5%,对NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的去除率分别为95.6%、89.4%和85.5%。由此可见,该栅藻在净化水产养殖废水方面具有很好的脱氮除磷效果。     

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.     

2种海藻对氮磷移除效果及其生长特征研究

以三亚地区海水养殖场水体中的氮磷质量浓度ρ幅度为依据,分别构建秋季最高(26℃)与最低温度(22℃)下的氮磷质量浓度ρ梯度,以羽毛藻和齿形藻为研究对象,测定了2种海藻生长过程中降解和吸收人工海水中氮磷营养盐的能力;同时依据不同营养盐水平下2种藻类的光合作用强度对其生长特征进行了分析.结果表明:1)羽毛藻和齿形藻对三亚海水养殖场的氮、磷有很好的去除效果;磷的去除率随介质ρ(磷)的提高而提高,最高可达35%~40%;氮的最高去除率为26%~32%,随介质中ρ(氮)的增加呈下降趋势.2)ρ(氮)、ρ(磷)波动范围内基本不会对2种藻类生长产生明显的不利影响,但温度22℃、ρ(氮)150mg·L~(-1)的条件对齿形藻的光合作用和代谢作用可产生严重的不利影响.氮、磷营养盐质量浓度对这2种大型海藻在营养盐吸收和光合作用等方面有一定的生理影响,因此将这2种大型经济海藻大规模养殖进行原位生态修复富营养化海水时,应注意环境因子对其的影响.该研究可为这2种海藻的大规模养殖修复富营养化海水提供一定的理论支持.     

小球藻在养殖水体内的生长特征及其影响作用

研究小球藻Chlorella vulgaris在养殖水体内的生长特征及其作用。结果显示,在光强4 500 lx,水温25℃条件下,小球藻在养殖水体内呈Lgiatic方式增长,K值为2 543×10~4 mL~(-1),r值为0.591 3,最大可持续产量(MSY)为375.91×10~4 cell·mL~(-1)·d~(-1),在养殖系统内每10~6 cell L~(-1)小球藻的生产力为9.4 J·L~(-1)·d~(-1)。对比实验研究发现,水体营养盐浓度对小球藻密度有一定的影响,罗非鱼苗在自然养殖水体内的最大密度制约作用为4.47 g·L~(-1),小球藻能够有效吸收养殖水体中的氮、磷营养物质,能够改善养殖环境,减轻养殖密度制约作用,提高养殖效果。     

小球藻生长及协同净化畜禽养殖废水研究

为了研究小球藻在模拟畜禽养殖废水中的生长特性及其对高质量浓度有机物废水的协同净化效果,分析小球藻在自养/异养混合代谢生长模式下对有机与无机碳源的竞争利用策略以及外加无机碳源对小球藻生长与废水净化能力的影响规律。研究结果表明:在高质量浓度有机碳(化学需氧量质量浓度ρCOD为(1 172±22.5) mg/L)存在条件下,一定浓度的无机碳(0.1～1μmoL/L)可以促进小球藻的生长及其对有机物的吸收,COD去除率可提高12.9%～40.4%,同时小球藻合成积累油脂和叶绿素能力也得到提高,藻细胞内总叶绿素质量浓度高达(8.6±0.06)mg/L,单个藻细胞中油脂质量达(0.26±0.004) ng。但当无机碳源的浓度继续提高到2.1 mmoL/L时,小球藻的生长和废水有机碳利用速率明显受到抑制,小球藻的比生长速率下降(6.5±2.1)%,COD去除率只有(68.8±5.6)%,但对氮磷去除率影响不大,总氮、总磷、氨氮的去除率分别为(97.0±0.6)%,(86.8±3.8)%和100%。     

小球藻—芽孢杆菌共生体系处理污水的研究

为提高微藻处理污水的效率,将具有污水处理能力的小球藻,与从垃圾渗滤液中分离的两株芽孢杆菌SL1和SL2,分别构建小球藻-芽孢杆菌的藻菌共生体系:小球藻-芽孢杆菌SL1和小球藻-芽孢杆菌SL2,并将其应用于垃圾渗滤液配制污水的处理.结果显示,小球藻能够适应于所配制的高营养盐污水;芽孢杆菌SL2可以促进小球藻生长;无菌的小...     

氨基酸蛋白营养液对3种常见淡水绿藻生长的影响

淡水养殖水体中的微藻丰度与养殖生态系统的健康与稳定关系密切,水体的营养程度直接影响微藻的生长,目前水产养殖中缺乏普适性的微藻扩繁营养液。本研究以氨基酸蛋白营养液产品为对象,研究该营养液对3种常见淡水绿藻(小球藻、斜生栅藻及卵囊藻)生长的影响。研究结果表明,不同温度下添加营养液对微藻的生长具有一定程度的促进作用:小球藻增长率-20.36%～1 535.80%,斜生栅藻增长率227.51%～7 498.50%,卵囊藻增长率-76.95%～9 324.92%。研究结论为添加氨基酸蛋白营养液浓度范围为0～1 000 mg·L~(-1)时有益于斜生栅藻和小球藻的生长,但对卵囊藻的生长影响不明显。     

混合培养对益生菌和小球藻生长的影响

将海水小球藻分别与光合细菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌混合进行培养,测量混合培养条件下小球藻和菌的生长情况,分析藻和菌之间的相互影响。结果表明:小球藻与光合细菌混合培养,小球藻持续增长,增殖速度显著快于其他各组,培养到第7天时,密度达到4. 134×10~7cells/mL,平均日增长率为30. 2%;小球藻分别与枯草芽孢杆菌和乳酸菌混合培养,前5天对小球藻的增长没有显著影响,第6天后小球藻的增长均受到抑制;小球藻与菌混合培养和菌单独培养这两种条件下菌的增殖速率没有显著差异。结论:菌藻混合培养中,光合细菌对小球藻的生长具有显著的促进作用,而枯草芽孢杆菌和乳酸菌在前期不影响小球藻生长,但是在后期培养中对小球藻的生长具有显著的抑制作用;混合培养对益生菌的生长影响不显著。     

石莼修复富营养化海水的实验研究

富营养化可引发赤潮和养殖动物病害,给养殖业带来巨大损失,中国的多数海水养殖区富营养化相当严重。研究了石莼对富营养化海水中营养盐的吸收去除效果。结果表明:总氮、氨氮和总磷初始浓度分别为14、3.8、1.9μmol/L,石莼种植藻体密度2.5 g/L,吸收时间10 d,总氮、氨氮和总磷去除率分别达80%、81.6%和79%。因此,利用石莼处理养殖废水具有时间短、效率高的特点,可用于富营养化水体或养殖废水的处理。     

青海省西宁市城市市政污水中绿藻资源调查

以青海省西宁市市政污水出水为研究对象,初步调查了污水中的绿藻资源,并从形态学上进行初步鉴定。结果显示,污水中含有绿藻门小球藻科蹄形藻、小球藻、顶棘藻,栅藻科栅藻,卵囊藻科纤维藻,衣藻科衣藻等藻株。而且栅藻藻株种类明显多于其他种类藻株。该实验结论希望能为污水净化和利用污水培养能源微藻提供依据。     

生物处理市政污水藻类培养的研究

小球藻在生长与增殖过程中对氮、磷有很大的需求,因而对溶于水中的氮磷有很好的去除作用,有机物存在会造成藻类培养的失败,小球藻用加入硫酸庆大霉素、硫酸阿米卡星、盐酸林可霉素的培养基培养,可排除细菌,硫酸庆大霉素对蛋白核小球藻有很大的毒害作用,硫酸阿米卡星对蛋白核小球藻的抑制作用不大。盐酸林可霉素有利于蛋白核小球藻的培养。     

煤系硅藻土-海藻酸钙协同固定化光合细菌去除废水氮磷实验

以煤系硅藻土和海藻酸钙为复合载体材料,采用微流控方法,通过煤系硅藻土的亚微米连通多孔结构和海藻酸钙三维凝胶网络结构的协同作用,将光合细菌的沼泽红假单胞菌固定化,以提高固定化光合细菌去除废水氮磷的降解效能。选取化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)和总磷(TP)为污水的定量分析指标,探讨温度、光照强度、投放频率和投放量等环境因素对复合固定化光合细菌颗粒处理污水中氮磷的去除效能的影响。实验结果表明,煤系硅藻土-海藻酸钙协同固定化光合细菌去除废水氮磷的最优实验工艺条件为:温度30℃,光照强度为30×10~3lx,投加频率1/2 d~(-1),投加量20 g·L~(-1)。当复合固化颗粒处理废水6 d后,对废水氮磷的COD,NH_3-N和TP的去除率分别达到78.2%,78.7%和79.8%。     

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。     

水葫芦提取植物蛋白废液培养小球藻初步研究

为提高小球藻培养的经济效益和高效资源化综合利用水葫芦,初步研究了水葫芦提取植物蛋白废液对小球藻生长、叶绿素和蛋白质含量的影响。研究结果表明,光照条件下,培养藻液中添加不超过6%体积的水葫芦废液,小球藻的生长速度及藻体叶绿素和蛋白质含量均随废液添加量的增加而提高,即使培养藻液中不添加任何营养元素而只添加1%～6%体积的废液,小球藻的生长速度及藻体叶绿素和蛋白质含量即可达到和超过基础营养液培养组的小球藻,说明水葫芦提取植物蛋白的废液可极大地提高小球藻培养的经济效益,甚至可完全替代营养盐的添加;但在无光条件下,添加废液对小球藻生长无效,说明未经处理的水葫芦废液尚不能作为小球藻异养培养的营养源。     

小球藻与2株藻际异养细菌相互作用的研究

探讨了2株海洋细菌Z-QD08、Z-QS01与小球藻的相互作用关系.Z-QS01抑制小球藻的生长,低密度Z-QD08促进小球藻的生长,达到107cells/mL时小球藻受到抑制,Z-QS01优势组对生长初期的小球藻有抑制作用.Z-QD08优势组和等量混合组则促进小球藻的生长,生长后期均促进小球藻的生长且Z-QD08占优势.对数期的小球藻抑制Z-QS01的生长(p<0.05),对Z-QD08有促进作用;混合培养体系中小球藻选择性抑制Z-QS01.实验结果可为生态调控防病技术在海水养殖中的应用以及发展微生态制剂提供理论支持.     

厌氧附着膜膨胀床反应器处理乳品废水的研究

研究厌氧附着膜膨胀床反应器中温处理乳品废水的运行工况，讨论不同水力停留时间、容积负荷、pH值条件下对COD去除率的影响，以及进出水总氮及氨氮的变化情况.试验表明，厌氧附着膜膨胀床反应器处理乳品废水，在水力停留时间为8ｈ、中温35℃条件下，COD去除率达到80％以上，对总氮的去除约为8％，出水有机氮的氨化率达70％以上，B／C比由进水的0.5提高到0.8以上.     

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。     

天然胶体对微藻脂肪酸组成和含量的影响

以海水小球藻(Chlorella sp.)、亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)和球等鞭金藻(Isochrysis galbana)为对象,利用错流超滤技术提取天然胶体,研究胶体的浓度、粒径和来源对微藻脂肪酸组成和含量的影响.结果表明,在粒径为10 ku~0.22μm的不同浓度的胶体培养体系中,3种微藻的脂肪酸含量均在cCOC=4.8~238.4μmol/L出现最小值,小球藻和扁藻的脂肪酸含量的最大值出现在cCOC=0,而金藻的脂肪酸含量的最大值出现在 cCOC=119.2μmol/L;且当 cCOC=4.8~119.2μmol/L时,各微藻脂肪酸组分较多.在不同粒径的胶体培养体系中,3 种微藻的脂肪酸含量均在粒径为<1 ku的胶体培养体系中最大,组分较多,小球藻和金藻的脂肪酸含量在 10 ku~0.22μm的胶体培养体系中达到最小值,而扁藻的脂肪酸含量在1~10 ku的胶体培养体系中达到最小值.与河口和生物来源的胶体培养体系下相比,河流来源的胶体培养下小球藻的脂肪酸组成的成份较多,含量较高;河口胶体对微藻脂肪酸TUFA及TFA含量影响较大.