固定化小球藻除磷脱氮数据初步研究分析.pdfVIP

固定化小球藻除磷脱氮数据初步研究分析 一 研究背景 小球藻 （俗称为绿藻），是五亿四千年前就已经在地球上繁衍的生物。它是一种单细胞 的绿色微藻类，不管是生态环境的巨变，还是自然灾害的侵袭，都没能毁灭它，其稳定的基 因始终没有改变。这种生物直到一百多年前人类发明了显微镜以后，生物学家拜尔尼克 （M.W.Beyernick）博士才发现了它；把希腊文Chlor(绿色)和拉丁文表示细小物质Ella组合， 将其命名为Chlorella。 小球藻生息在淡水中，它借助阳光、水和二氧化碳，以每隔20小时分裂出4个细胞的 旺盛繁殖能 力，不停地将太阳能量转化生成蕴涵多种营养成分的藻体，并在增值中释放出 大量的氧气；而它的光合能力高于其他植物10倍以上。基于这种生命活力及产生的高能营 养物质，人们赞美它是“罐装的太阳”。日本九州大学教授、日本绿藻研究所副所长、植物 学界权威中村博士实验研究发现小球藻可以作为全营养食品提供给人类，使人体生理机能维 持健康和正常运转。 基于小球藻如此旺盛的生命力和稳定的基因结构，人们开始注意到它在环境领域当中 的作用，最早的有Gonzalez等将小球藻与植物生长促进细菌共固定化在海藻酸盐凝胶当中， 发现藻类的产量和生长在藻菌共生系统中都得到了良性的发展。接着又有国内外许多研究者 利用的藻菌的互利共生作用，在开发藻菌系统的固定化材质，最佳生长条件以及在除磷脱氮 和有机物降解上展开了大量的研究，也取得了一定的成果。为解决城市污水的氮磷超标排放 提供新途径和思路。如天津城建学院从主体反应器和光源的设计和应用入手，建立并优化了 固定化藻菌共生系统，确定了系统对氮，磷和有机污染物的去除特性研制出大量制备固定化 小球的试验装置。从上个世纪80年代以来，很多研究者都对其作出了大量的研究，因此在 对如此海量的研究和数据当中，能够对以前的结论当中总结和发现系统对于氮磷的去除特 性，生长规律等，为以后的研究提供参考。 二 数据分析 1，固定化载体研究 熊振湖等人分别利用PVA和海藻酸钙做载体固定小球藻和活性污泥放入模拟废水（200mg ／L的葡萄糖，4lmg／L的硝酸盐氮，53mg／L的磷酸盐磷，及其它微量元素）当中培养，发 现有机合成的聚乙烯醇的效果要比化学配制的海藻酸钙处理效果较好。 其中PVA磷的72h去除率达到了92.21%。但在接下来的研究中发现PVA载体中磷的去 除率达到了92.21%。这可能是因为在培养过程中海藻酸钙不稳定，分解，造成小球藻的 泄露，从而引起实验的误差。 此项研究中，N,P虽然都得到了较高的去除率但仍然没有达到国家污水处理排放标准N 不大于0.3mg/L,P不大于0.02mg/L。而且对于两种介质的传质效率并没有做严格和深入的 研究，这也为我们的研究提供了一个方向。 2.水利条件 水力条件也是影响污水处理效果的一个关键因素 ，其中主要的标准时水力停留时 间和污泥的浮沉状态。针对于此，很多研究者将固定化小球置于特定的反应器内，进行 各项研究，比较常用的是气旋式反应器和流化床处理技术。 图4 气升式内循环反应器 图5 流化床 气升式内循环反应器（模拟废水：NH -N 50mg ／L，P 10 mg ／L） 4 流化床 （模拟污水NH -N 为15mg ／L，P 为4mg ／L） 4 普通静止培养（模拟污水3#NH -N为30．6mg ／L，P为5．1mg ／L） 4 从以上数据图表上，可以看出三种培养模式下，虽然处在不同的营养盐浓度条件。氨氮和磷 的去除率有明显的不同，对于氨氮，最大去除分别为 29.8%(-14.9mg/L), 62%(-9.3mg/L), 68%(-20.8mg/L)。 对于磷：19.7%，80%,70%.从这里可以看出静止培养的 去除率最高，废水的性质也较稳定。而P的去除率较氨氮也较高。 理论上，在气升式反应器内，小球藻充分与污水接触，且受到均匀的光照条件，光合 作用更加的充分，强烈，除磷脱氮的效率应该更加有效。但从实际去污效率上来看，虽然 小球藻核的包裹和污泥比例有所差别，但从整体上来看，去污的效率还是较之于其他两个