脫硝微藻篩選及氣升圓柱光生物反應器脫硝效能研究.pdf

1、傳統(tǒng)脫硝系統(tǒng)能耗大、基建投資高及一般會產(chǎn)生二次污染等問題，難以達到經(jīng)濟、低耗的要求。微藻在生長代謝過程中吸收和轉化 NOx，相對于傳統(tǒng)物化方法沒有催化劑昂貴以及腐蝕的問題，還可同時固碳脫硝，同時藻細胞含有大量高經(jīng)濟價值產(chǎn)品。微藻脫硝技術可以實現(xiàn)廢物資源化，也具有經(jīng)濟性，是一種極有潛力的NOx去除方案。該技術中高效的脫硝藻種和反應器是關鍵，因此本論文主要針對脫硝藻種的篩選、藻種脫硝性質和脫硝反應器的構型和脫氮效率開展研究。
　　篩選

2、出一株煙道氣高耐性藻種，鑒定該藻為一株微芒藻（Micractinium sp.），該藻對100ppm NO的去除率達90％，生長速率0.1411g?L?1?d?。加入100ppmSO2后，微藻生長明顯受到抑制，證實SO2的加入致使pH等環(huán)境發(fā)生改變，不利于微藻的生長。以10%CO2作為碳源，微藻生長慢于葡萄糖組，并導致總脫硝效率的下降。以NO作為氮源培養(yǎng)微藻，微藻生長快于以NO3-N組，但并不能增加藻干重，說明NO相比較于NO3-N，能

3、促使微藻提前成熟。
　　考察了不同進氣條件下氣升平板、膜式平板、氣升圓柱、膜式圓柱四種反應器中微藻生長狀況以及對污染物去除效果。通空氣情況下，氣升和膜式圓柱 PBR中藻干重分別達到1.0g/L和0.95g/L，是氣升和膜式平板PBR中藻干重的1.82倍和1.77倍。通入10%CO2明顯改善了微藻的生長條件，氣升和膜式圓柱PBR中藻干重分別達到了1.50g/L和1.45g/L，是氣升和膜式平板PBR的1.50倍和1.45倍。本實驗條

4、件下，氣升圓柱PBR能達到最好的傳質和培養(yǎng)微藻效能。
　　系統(tǒng)研究了氣升圓柱PBR對微藻脫硝效能的影響，建立了微藻脫硝模型，重點對微藻的培養(yǎng)方式、進氣 NO濃度、初始液相氮濃度、反應器不同高徑比等進行了研究。光異養(yǎng)方式下微藻的生長速率是混養(yǎng)的1.5倍，累計NO去除率為96.51%。同樣在光異養(yǎng)方式下微芒藻對NO3-N有較高的去除率。在100，300，500ppm濃度下微藻對NO的去除率分別為96.51%、91.99%和88.57%

5、，藻干重分別為1.448、1.428和0.924g/L，對照組為1.42 g/L，證實NO對微藻存在“低濃度促進、高濃度抑制”的作用。當培養(yǎng)基中初始NO3-N的濃度分別為17.65mmol/L、35.3mmol/L、88.25mmol/L和176.5mmol/L時，微藻對NO3-N的去除率分別為39.12%、17.85%、27%和11%，即高濃度NO3-N會抑制微藻的生長。高徑比15的反應器中微藻生長速率是高徑比1.1的1.37倍，累計