污水及煙道氣用于微藻培養(yǎng)及油脂積累過程研究.pdf

1、微藻具有生長速度快、能量轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)勢。碳源和水源是制約微藻生物柴油生產(chǎn)的主要因素之一。一些微藻可以以市政廢水中的碳、氮、磷等物質(zhì)為營養(yǎng)底物同時(shí)還可以吸收煙道氣中的CO2、NOx等污染物，因此將微藻培養(yǎng)與廢水、廢氣處理相結(jié)合在凈化污水的同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)CO2減排，能產(chǎn)生較大的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文首先以人工模擬廢水和市政廢水為培養(yǎng)基考察了不同培養(yǎng)環(huán)境下Chlorella sorokiniana的生長特性和脂含量以及對水環(huán)境污染物的去除能

2、力。然后考察了煙道氣中氮氧化物的主要水溶性鹽(亞硝酸鈉和硝酸鈉)、硫氧化物水溶性鹽（亞硫酸氫鈉和硫酸鈉）對Chlorella sorokiniana以及另外兩株本課題組分離篩選并且水處理及油脂積累能力背景清楚的小球藻Chlorella sp和柵藻Scenedesmus obliquus的影響，重點(diǎn)考查了其對三株微藻生長和油脂積累的影響，也考察了三株微藻對氮氧化物的去除效率。通過設(shè)定不同的CO2濃度梯度，考察了CO2濃度對三株微藻生長、脂

3、含量影響以及對CO2的平均吸收量。最后建立了廢水、廢氣聯(lián)合培養(yǎng)體系，考察了聯(lián)合體系下三株微藻的生長特性和脂含量以及對環(huán)境污染物的去除能力。
　　以人工模擬污水為培養(yǎng)基，設(shè)定不同的光照周期、初始pH值、藻種添加量和外加葡萄糖添加量，分析了這四種培養(yǎng)條件對Chlorella sorokiniana生長和脂含量影響。研究結(jié)果表明，培養(yǎng)條件對Chlorella sorokiniana生長和油脂積累都有顯著影響，18小時(shí)光照時(shí)間，初始 pH

4、為7.5，20％藻種添加量，5g/L外加葡萄糖為Chlorella sorokiniana生物量最適積累條件，而24小時(shí)光照時(shí)間，初始pH為7.5，15%藻種添加量，1g/L外加葡萄糖Chlorella sorokiniana油脂含量最高。不同環(huán)境條件對Chlorella sorokiniana去除環(huán)境污染物均影響顯著，初始pH值對COD、TP去除影響最大，光照時(shí)間對COD、TP去除影響最小，四種環(huán)境條件對TN去除影響均較大，pH值對環(huán)

5、境污染物的去除影響最大。未滅菌市政廢水更適合Chlorella sorokiniana生長，且油脂含量和對環(huán)境污染物去除效果均高于滅菌廢水。
　　三株微藻均能耐受高濃度的NaNO2，硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮同時(shí)存在時(shí)，微藻優(yōu)先利用硝態(tài)氮進(jìn)行代謝活動(dòng)，10mmol/L NaNO2添加量時(shí)Chlorella sorokiniana油脂含量最高，15mmol/L NaNO2添加量時(shí)Chlorella sp.和Scenedesmus obliqu

6、us油脂含量最高。以NaNO2作為唯一氮源時(shí)，NaNO2添加量對Chlorella sorokiniana生長無明顯影響，但卻抑制了Chlorella sp.和Scenedesmus obliquus的生長。三株微藻均能利用亞硝態(tài)氮生長，但生長特性不如對照組。以硝態(tài)氮作為氮源時(shí)促進(jìn)了Chlorella sorokiniana油脂積累，1.6mmol/LNaNO2添加量時(shí)Chlorella sp.油脂含量最高，空白組Scenedesmus

7、 obliquus油脂含量最高，NaNO3濃度過高時(shí)會(huì)抑制三株微藻生長。低濃度 NaHSO3添加量能促進(jìn)三株微藻生長，Chlorella sorokiniana和Chlorella sp.對NaHSO3耐受能力相當(dāng)，Scenedesmus obliquus對NaHSO3耐受能力稍高于Chlorella sorokiniana和Chlorella sp.， NaHSO3添加能促進(jìn) Chlorella sorokiniana油脂積累，2mm

8、ol/L NaHSO3添加量時(shí) Chlorella sp.油脂含量最高，3mmol/LNaHSO3添加量時(shí) Scenedesmus obliquus油脂含量最高。Na2SO4添加對Chlorella sp.和Scenedesmus obliquus生長無明顯影響，但卻對Chlorella sorokiniana生長產(chǎn)生了一定影響，Na2SO4添加促進(jìn)了三株微藻的油脂積累。
　　三株微藻均能耐受高濃度的CO2，且對CO2的吸收量接近