城市污水培養(yǎng)藻類系統(tǒng)中影響藻類供氧效能的因素研究.pdf

1、基于微藻培養(yǎng)的污水處理與生物柴油生產(chǎn)耦合技術(shù)的目的在于使污水凈化的同時得到可制造生物柴油的高脂肪微藻。其技術(shù)的關(guān)鍵就是要使藻類最大限度的供氧。使污水中有機物在好氧細(xì)菌作用下分解為 CO2和碳酸鹽,為藻類提供源源不斷的碳源。本論文的目的就是要確定利用城市污水培養(yǎng)微藻的最佳供氧條件。
　　通過文獻(xiàn)查閱和課題組前期工作借鑒,利用測定光合產(chǎn)氧速率的方法考察276號斜生柵藻和9號蛋白核小球藻各生長階段達(dá)到最佳產(chǎn)氧效能的培養(yǎng)條件,并考察磁場對

2、藻類產(chǎn)氧的促進(jìn)作用,初步探索磁作用的機理。通過對釋氧系數(shù)的測定確定水體達(dá)到最佳溶氧效果的工藝條件。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行室外驗證試驗并對光源進(jìn)行優(yōu)化。
　　本研究主要獲得以下的研究成果:
　　(1)實驗發(fā)現(xiàn)藻類培養(yǎng)過程中溶解氧長期處于過飽和狀態(tài),276號斜生柵藻的溶解氧濃度最高可達(dá)29.96mg/L;9號蛋白核小球藻可達(dá)27.53mg/L。并且溶解氧濃度與pH值的變化有顯著相關(guān)性。
　　(2)從產(chǎn)氧效能方面考慮:兩種藻飽和光強

3、度在500μmol·m-2·s-1左右。達(dá)到光飽和點后出現(xiàn)不同程度的光抑制現(xiàn)象。光譜實驗發(fā)現(xiàn)藻類對藍(lán)光波段的光譜有較強的吸收,而對綠光和黃光波段的光譜吸收較弱。276號斜生柵藻最適溫度20℃,9號蛋白核小球藻最適溫度35℃。兩種藻均適合在中性和弱堿性條件下培養(yǎng),當(dāng)pH大于12時光合產(chǎn)氧速率顯著下降。在最佳光照、溫度、pH條件下,測得兩種藻光合產(chǎn)氧速率的最高值,9號蛋白核小球藻最高可達(dá)136.39μmolO2·mg-1Chl a·h-1;

4、276號斜生柵藻可達(dá)178.78μmolO2·mg-1Chl a·h-1。
　　(3)磁處理可以提高藻類的生物量和產(chǎn)氧量。從產(chǎn)氧效果和經(jīng)濟(jì)性考慮,對數(shù)期開始磁處理優(yōu)于從培養(yǎng)初期開始磁處理。276號斜生柵藻在1000GS磁場下處理0.5h可提高產(chǎn)氧量15％以上,強磁則會抑制其生長。而9號蛋白核小球藻不同磁場強度作用下生物量和產(chǎn)氧量都有所提高。1小時的磁化效果最佳,長時間的磁化并不能提高磁作用的效果。
　　(4)磁場對污水中有機

5、物降解即有生物效應(yīng)又有物理化學(xué)效應(yīng),經(jīng)1000GS磁處理后的污水可溶性 COD可降低35%。并且磁處理過的水樣相比對照樣各波長處的透光率都提高5%左右。
　　(5)加強攪拌和提高溫度,過飽和溶解氧的逸出速率加快。而當(dāng)加大水深或者增大水體COD濃度時,逸出速率減小。
　　(6)室外培養(yǎng)實驗表明:晴朗天氣中午時段的強光脅迫可導(dǎo)致溶解氧濃度降低。因此如果光照強度超過光飽和點,應(yīng)該適當(dāng)進(jìn)行遮陰處理。兩種藻適合在不同的季節(jié)培養(yǎng),高溫脅