藻類生物膜優(yōu)選及脫氮除磷實驗研究.pdf

1、富營養(yǎng)化現(xiàn)象的日趨嚴(yán)重給水環(huán)境帶來了巨大的壓力,尋求一種高效低耗的脫氮除磷技術(shù)來削減外源性氮、磷營養(yǎng)負(fù)荷量的輸入是十分必要和迫切的。藻類生物膜是藻類在固定載體表面附著生長所形成的生物膜,其通過光合作用可有效同化吸收污水中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),以達(dá)到脫氮除磷目的。目前關(guān)于藻類生物膜在污水處理方面的研究大多數(shù)側(cè)重在處理效果方面,而在藻類生物膜優(yōu)選方面(尤其是載體的選擇),以及對氮、磷去除機(jī)理方面的研究較少。
　　本論文首先從水網(wǎng)藻、鞘藻

2、、蛋白核小球藻、斜生柵藻、水華魚腥藻和阿氏顫藻等6種藻類中篩選出3種對污水凈化效果較好的藻株作為“掛膜”藻株,以立體彈性載體、半軟性載體與軟性載體為“掛膜”載體,在室溫、光照強(qiáng)度3500lx條件下分別組合制備出9種藻類生物膜,并根據(jù)其脫氮除磷效果以及藻類生物膜脫氫酶活性與胞外多糖含量等指標(biāo)優(yōu)選出目標(biāo)藻類生物膜;然后分別在靜態(tài)與動態(tài)實驗條件下研究藻類生物膜反應(yīng)器對校園生活污水的處理效果,并評價藻類生物膜技術(shù)在污水處理中應(yīng)用的可行性;最后對

3、藻類生物膜的脫氮除磷機(jī)理進(jìn)行初步探索。
　　研究結(jié)果表明:1)6種藻中,斜生柵藻、水華魚腥藻與阿氏顫藻在模擬生活污水中的平均比生長速率較高,對COD、NH4+-N和TP的去除效果也較好,將其優(yōu)選為“掛膜”藻株;2)9種藻類生物膜中,水華魚腥藻在立體彈性載體上生長形成的藻類生物膜對模擬生活污水中NH4+-N和TP的去除效果最好,去除率分別可達(dá)93.55％、92.21%,同時該藻類生物膜脫氫酶活性、胞外多糖含量也最高,分別為42.18

4、 g/（h·m2)、99.57×10-2 g/(m2);3)水力停留時間為4 d的條件下,藻類生物膜與斜板沉淀組合工藝對校園生活污水的處理效果顯著且出水水質(zhì)穩(wěn)定,在連續(xù)運行10 d過程中,出水中COD、NH4+-N、TN和TP的平均濃度分別為42.67、3.29、6.51和0.43 mg/L;4)藻類生物膜對不同形態(tài)氮化合物的利用順序依次為氨氮>尿素態(tài)氮>亞硝態(tài)氮≈硝態(tài)氮,對不同形態(tài)磷化合物的利用順序依次為正磷酸鹽>偏磷酸鹽≈焦磷酸鹽>

5、有機(jī)磷酸鹽;5)藻類生物膜對NH4+-N、PO43--P的利用系數(shù)分別為YN=0.72(mg/m2 chla)/(mg/L NH4+-N),YP=2.50(mg/m2 chla)/(mg/L PO43--P);6)藻類生物膜脫氮除磷反應(yīng)過程的動力學(xué)系數(shù),即反應(yīng)速率常數(shù)k與半飽和常數(shù)Km分別為:kN=1.24(mg/L NH4+-N)/(mg/m2 chla)/d,KmN=17.88 mg/L;kP=0.35(mg/L PO43--P)/