三种微藻对城市二级出水脱氮除磷作用的研究

利用污水培养微藻可去除废水中的氮、磷污染物, 又可以实现生物质生产的耦合。以城市二级出水做为培养基, 选取了小球藻(Chlorella sp.)、栅藻( Scenedesmus sp.)、螺旋藻(Spirulina sp.)为实验藻种, 考察3种微藻的生长特性和脱氮除磷的能力。结果表明, 所选的藻种在模拟二级出水中都能较好生长, 其中栅藻的生物量高于小球藻和螺旋藻, 最大生物量分别为0.328 g·L-1、0.264 g·L-1、0.192 g·L-1, 比生长速率为0.226 d-1、0.213 d-1、0.197 d-1。栅藻的油脂产量达97.35 mg·L-1, 高于其他两种微藻。3种微藻对模拟二级出水都具有较好的脱氮除磷效能, TP的去除率达到90%以上, TN的去除率达到80%以上。实验结果表明利用3种微藻均可达到对二级出水的深度脱氮除磷和生物质的富集。     

长茎葡萄蕨藻在模拟工厂化循环水养殖环境中的脱氮研究

为优化工厂化循环水养殖尾水处理效果, 探究长茎葡萄蕨藻在工厂化循环水养殖条件下对含氮污染物的去除效果。采用模拟养殖尾水, 考察了长茎葡萄蕨藻对氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的吸收效果, 进而讨论了不同水力停留时间对长茎葡萄蕨藻吸收去除三氮的影响。结果表明, 长茎葡萄蕨藻在单一含氮污染物中硝酸盐氮吸收速率最快; 在混合含氮污染物中, 氨氮吸收速率最快, 吸收去除效率最高, 其次为硝酸盐氮。长茎葡萄蕨藻在实验条件下养殖密度为16 g·L-1时生长较快, 氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的去除率为92.63%、61.91%和66.08%。在水流动状态下, 水力停留时间越短, 对三氮的综合去除效果较好, 水力停留时间为4 h时氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮去除率为55.79%、56.37%、58.50%。     

固定化的栅藻深度脱氮和除磷能力

将栅藻包埋固定在筛网上,经饥饿处理,在平行板式生物反应器中对人工污水进行深度净化后,测定藻细胞生长期和饥饿时间对NH4^＋-N和PO4^3-P去除效率影响以及净化前后藻细胞生理变化的结果表明,生长静止初期藻细胞的氮和磷去除率高于对数期的,细胞饥饿48h的氮和磷去除率大于饥饿24和12h,第2个循环中处理4h的氨氮和磷的去除率可分别达到90％和70％以上。     

重要环境因子对小球藻去除污水中氮磷的影响

对小球藻去除污水中氮磷的性能进行了研究,考察了初始氮磷浓度、氮磷比、光照条件和pH等因素对其去除效率的影响。结果表明,在初始氮磷浓度分别在35 mg/L和7 mg/L以下时去除率接近100%;氮磷比为5∶1和10∶1,小球藻第4 d基本完全去除了污水中的氨态氮,而氮磷比对小球藻的除磷能力没有显著影响;在初始氨态氮或总磷浓度相同的条件下,光照条件(L/D为24 h∶0 h和12 h∶12 h)对氮磷去除效果的无明显差异性（P＞0.05）,而随着氮磷浓度的增加,连续光照条件逐渐展现出去除氮磷的优势;小球藻在pH 7～8范围内对氨态氮的去除率最佳,pH 5～7范围内,对总磷的去除率最佳。     

一株高产淀粉绿藻——标志链带藻在废水中的培养及对氮磷的去除

为了研究标志链带藻(Desmodesmus insignis strain JNU24)在不同Na NO3浓度和不同废水浓度培养下的生长与代谢产物积累状况,评估标志链带藻对废水的处理能力,本研究利用柱状光反应器对标志链带藻进行培养,分别对4种Na NO3浓度的BG-11培养基和4种废水浓度培养下藻细胞的生物量、蛋白质含量、碳水化合物含量和淀粉含量进行了测定。结果显示,在BG-11培养基中,氮浓度为9.0 mmol/L时,藻细胞生物质浓度最高,达6.23 g/L;在废水培养下,未稀释的原废水实验组,其藻细胞生物质浓度最高,达10.31 g/L;75%废水培养下,藻细胞的淀粉含量最高(达50.9%),单位体积藻细胞淀粉含量和产率分别为4.86 g/L和405 mg·L~(-1)·d~(-1),且显著高于不同浓度Na NO3的BG-11培养基组。本研究还测定了标志链带藻对废水中氮、磷的去除效率,结果显示不同浓度废水培养下,氮、磷的去除效率最高可达90.8%和98.7%。基于柱状反应器中的最佳培养效果,以9.0 mmol/L Na NO3的BG-11培养基和75%废水于3.0 cm光径平板光生物反应器中进行室内扩大培养,结果显示在75%废水培养下,藻细胞生物质浓度达9.75 g/L,淀粉单位体积含量和产率分别达到4.75 g/L和230 mg·L~(-1)·d~(-1),且为9.0 mmol/L Na NO3的BG-11培养基培养的3倍。通过沉降特性分析发现,藻细胞收获90 min后均完全沉降,具有较强的沉降性能。本研究标志链带藻能够耐受废水中较高的氮、磷浓度,且对废水中氮、磷有显著的去除作用;该藻能利用废水中的营养成分积累较高的生物量和淀粉含量并且藻细胞能快速沉降,具有极高的经济价值和应用价值,是一株淀粉生产能力较高和废水处理能力较强的极具开发潜力的藻株。     

利用Chlorella vulgaris C9-JN2010去除蓝藻-猪粪沼液废水中氮磷的研究

利用普通小球藻Chlorella vugaris C9-JN2010处理蓝藻-猪粪沼液废水,以实现废水无害化利用。实验考察了氮磷比和沼液浓度对小球藻生长及处理废水效果的影响,结果表明:在氮磷比(20:1)和沼液浓度(5%)条件下培养小球藻,藻细胞生长和废水处理效果最佳,最高细胞干重及生产强度分别为900.1 mg·L~(-1)和85.1 mg·L~(-1)·d~(-1),废水中总氮、总磷、氨氮的去除率分别为84.6%、95.9%和90.5%,对应去除强度分别为5.43 mg·L~(-1)·d~(-1)、0.30 mg·L~(-1)·d~(-1)和4.75 mg·L~(-1)·d~(-1)。利用小球藻可较彻底的去除蓝藻-猪粪沼液废水中氮、磷等营养,达到污水处理效果。     

利用小球藻净化村镇生活污水的预处理研究

为提高小球藻(Chlorella vulgaris)净化村镇生活污水的效率, 基于原水、沉淀、活性炭过滤、秸秆粉过滤等8种方法对村镇生活污水进行预处理, 根据小球藻在不同预处理条件下的生长情况以及对污水中的TN、TP、COD和NH4+-N去除情况, 筛选出最佳预处理方法。结果表明: 经秸秆粉过滤之后, 小球藻比生长速率在第8天达到最大值, 为0.360 d-1, 并获得最高生物质干重, 为0.826 g·L-1, 同时对污水中TP的去除效果达到最好, 去除率为92.22%; 污水经灭菌预处理之后, 小球藻对COD和NH4+-N的去除率最高, 分别为93.41%和86.21%; 利用活性炭过滤之后, 小球藻对TN的去除效果最好, 去除率为93.94%。从去除效果和经济成本方面考虑, 最终选择秸秆粉过滤作为小球藻净化村镇生活污水的最佳预处理方法。     

钛酸盐纳米材料介导下微藻净化生活污水的效应

为研究钛酸盐纳米材料(TNTs)介导下微藻对生活污水的处理效应,设置不同的TNTs添加方式与5种微藻协同处理生活污水,比较不同藻种和处理方式下叶绿素的光化学效率和光合色素含量,筛选优势藻种和高效处理方式。结果表明, TNTs能够显著加强微藻对生活污水的处理效果。在添加TNTs后, 5种微藻细胞均出现团聚现象,叶绿素a和类胡萝卜素的含量均有所上升。微藻对生活污水的处理效果均在TNTs介导2d后最好,斜生四链藻(Tetradesmus obliquus)对COD和NH₃-N的去除率最高,达到95.00%和88.62%;普通小球藻(Chlorella vulgaris)对TN的去除率最高,达到95.00%;四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)对TP的去除率最高,达到79.43%。与微藻单独处理相比, TNTs添加显著提升了污染物的降解率(>10%)和微藻除污率(>5%)。TNTs介导在微藻深度处理生活污水中具有一定的应用前景。     

漂浮植物对富营养化水体中氮磷去除效果研究

通过模拟不同程度富营养化水体,研究凤眼莲、水芙蓉和莲花竹在不同处理浓度水体中对氮、磷的去除效果。结果表明:凤眼莲、水芙蓉和莲花竹对水体中的氮、磷都有一定的去除效果,经过30 d的净化试验,凤眼莲对氮、磷去除率分别为50%~78.46%和68.16%~89.56%,水芙蓉对氮、磷去除率分别为57.58%~76.87%和72.28%~76.47%,莲花竹对氮、磷去除率分别为0.60%~10.80%和2.48%~10.04%。在现场试验中,水体中总氮和总磷分别降低了31.17%和20.48%,由此可见,凤眼莲和水芙蓉对氮、磷有较好的去除效果,能够改善富营养化水体。     

小球藻吸附水中Pb2+影响因素的初步研究

对小球藻生物吸附水中Pb2 + 的影响因素作了初步研究。实验表明 :在小球藻处于指数生长期和静止期时加入Pb2 + ,去除率达 6 0 %以上 ;当藻细胞密度一定时 ,随着Pb2 + 浓度的增加 ,Pb2 + 的去除率增大 ;当Pb2 + 浓度一定时 ,随着藻细胞密度的增加 ,小球藻对Pb2 + 的去除率增大 ,藻细胞密度为 1 2 9× 10 8个 /ml时 ,去除率可达 92 82 % ;加强光照可以促进小球藻对Pb2 + 的吸附 ;在pH值为 5～ 10的范围内 ,pH对Pb2 + 吸附影响不大 ,较佳的pH值在 7左右。实验最佳条件的去除率在 90 %以上 ,去除效果较好。     

2种小球藻在鱼糜加工废水处理过程中的生长和油脂积累规律

以小球藻Chlorella pyrenoidsa F-9和C.vulgaris HYS-2为材料,研究小球藻在鱼糜加工废水中的生长速率、脂类积累规律和对氮磷营养的消除效果。结果表明,2种小球藻在鱼糜加工废水中快速生长,最高生物量达到0.293 g/L和0.276 g/L,分别是f/2对照培养基的2.4和1.6倍。小球藻HYS-2在鱼糜加工废水中油脂百分含量最高达到36.22%,为对照培养基的1.27倍,小球藻F-9在鱼糜加工废水中的油脂含量达到17.89%,为f/2培养基中的0.89倍。培养15 d后,2种小球藻对鱼糜加工废水中氮磷去除率均达90%以上。以上研究表明,用未经任何化学处理的鱼糜加工废水养殖小球藻在生长速率上远远大于f/2培养基,说明其具有较好地发展潜力,可以实现微藻的低成本养殖。     

城市生活废水用于产油微藻培养

将废水与产油微藻培养结合起来,可以实现废水的无害化处理,还可为微藻的培养提供营养组分和大量水源。利用高产油栅藻,以城市生活废水为水源,在气泡柱式光反应器中,考察了添加不同营养组分对栅藻细胞的生长、生物质产量、总脂含量以及氮磷的去除情况的影响。结果表明：生活废水非常适合于产油微藻的培养,利用生活废水进行微藻培养中,仅需补充添加无机氮、无机磷、柠檬酸铁铵以及微量元素。但这些营养组分的加入量对藻细胞的生长、生物量和油脂积累有重要影响。在优化的废水培养基中微藻细胞浓度可达8.0 g/L左右,远高于标准BG11培养基5.0 g/L的水平。微藻细胞对于无机氮与磷有着高的吸收能力,在废水中加入185.25 mg/L以下无机氮,16.1 mg/L以下无机磷的条件下培养3~4 d后,培养液水体中未检测到有氮磷残留。由此表明利用城市生活废水培养含油微藻可以在获得微藻油脂产品的同时实现水体的无害化处理。     

Effect of nitrogen and phosphorus concentration on their removal kinetic in treated urban wastewater by Chlorella vulgaris

This study evaluates the feasibility of removing nutrients by the microalgae Chlorella vulgaris, using urban wastewater as culture medium, namely the effluent subjected to secondary biological treatment in a wastewater treatment plant (WWTP). For this, laboratory experiments were performed in batch cultures to study the effect of initial nitrogen and phosphorus concentrations on growth and reduction of nutrient performance of C. vulgaris. The microalga was cultivated in enriched wastewater containing different phosphorus (1.3-143.5 mg x L(-1) P.PO4(3-)), ammonium (5.8-226.8 mg x L(-1) N-NH4+) and nitrate (1.5-198.3 mg x L(-1) N-NO3-) concentrations. The nutrient removal and growth kinetics have been studied: maximum productivity of 0.95 g SS x L(-1) x day(-1), minimum yield factor for cells on substrate (Y) of 11.51 g cells x g nitrogen(-1) and 0.04 g cells x g phosphorus(-1) were observed. The results suggested that C. vulgaris has a high potential to reduce nutrients in secondary WWTP effluents.     

光合细菌在水污染治理中的研究进展

光合细菌以其无毒、繁殖快、适应能力强、易人工培养等优点而在环境治理中受到重视。国内外对光合细菌的研究主要集中在水产养殖业(如净化水质,作饵料添加剂等)和生活及工业重污染水处理中的作用,关于光合细菌在景观微污染水体治理方面的作用研究较少。课题组研究发现光合细菌中的沼泽红假单胞菌对西南大学景观水中氨氮的去除率高达95%,暗示光合细菌能有效治理景观水污染。综述了光合细菌的分类、脱氮除磷原理以及目前光合细菌在治理有机废水、重金属废水和养殖污水方面的应用,并展望了光合细菌在处理景观微污染水体方面的应用前景,以期为进一步研究光合细菌在景观水治理中的作用提供参考。     

一株糖蜜酒精废水净化菌Lysinibacilus sp.S6的筛选与鉴定

高效的微生物菌种在废水生化处理中是保证高处理效率的关键。从处理糖蜜酒精废水的活性污泥中,经驯化、分离纯化,筛选到一株能在以糖蜜酒精废水为唯一碳源进行生长的微生物菌株,生理生化和16S r DNA基因序列分析初步鉴定为赖氨酸芽孢杆菌属,命名为Lysinibacilus sp.S6。该菌株在糖蜜酒精废水COD浓度为105 851.15 mg/L,温度为37℃左右,不添加任何微量元素的情况下,COD去除效果较为理想,48 h可达64.22%。此外,该菌还具有一定的脱氮除磷作用。Lysinibacilus sp.S6在糖蜜酒精废水的微生物处理中有很好的应用前景。     

Simultaneous nitrification, denitrification, and phosphorus removal from nutrient-rich industrial wastewater using granular sludge

The biological removal of nitrogen and phosphorus from nutrient-rich abattoir wastewater using granular sludge has been investigated. A lab-scale sequencing batch reactor, seeded with granular sludge developed using synthetic wastewater, was operated for 13 months under alternating anaerobic and aerobic conditions. It is demonstrated that the granules could be sustained and indeed further developed with the use of abattoir wastewater. The organic, nitrogen, and phosphorus loading rates applied were 2.7 gCOD L(-1) day(-1), 0.43 gN L(-1) day(-1), and 0.06 gP L(-1) day(-1), respectively. The removal efficiency of soluble COD, soluble nitrogen and soluble phosphorus were 85%, 93%, and 89%, respectively. However, the high suspended solids in the effluent limited the overall removal efficiency to 68%, 86%, and 74% for total COD, TN, and TP, respectively. This good nutrient removal was achieved through the process known as simultaneous nitrification, denitrification, and phosphorus removal, likely facilitated by the presence of large anoxic zones in the center of the granules. The removal of nitrogen was likely via nitrite optimizing the use of the limited COD available in the wastewater. Accumulibacter spp. were found to be responsible for most of the denitrification, further reducing the COD requirement for nitrogen and phosphorus removal. Mineral precipitation was evaluated and was not found to significantly contribute to the overall nutrient removal. It is also shown that the minimum HRT in a granular sludge system is not governed by the sludge settleability, as is the case with floccular sludge systems, but likely by the limitations associated with the transfer of substrates in granules.     

毛枝藻对人工污水脱氮除磷能力的研究

文章探究了2株毛枝藻(Stigeoclonium sp.)SHY-370及HB1617在不同初始氨氮浓度以及不同氮磷比条件下的生长情况与氮磷去除能力。结果表明氨氮浓度对2株毛枝藻的生长及TP去除能力均有一定的影响, SHY-370可耐受最大氨氮浓度为10 mg/L, HB1617为5 mg/L;氨氮浓度为1—10 mg/L时SHY-370及HB1617对其去除率均达到97%以上,最大去除速率为3.98 mg/(L·d)。氮磷比对SHY-370的生长影响不大,但在氮磷比大于20时HB1617的生长受到抑制; SHY-370对NO_3~--N去除的最佳氮磷比为10—40, HB1617为2—10;氮磷比为2时水体中TP的含量超过了SHY-370及HB1617所能去除的最大值,去除率较低。实验结果表明SHY-370及HB1617在污水深度脱氮除磷方面具有一定的潜力,可考虑将其应用于城市生活污水二级出水(TN≤15 mg/L、TP≤0.5 mg/L、 NH_4~+-N≤5 mg/L)的深度处理。     

Effect of prefermentation on denitrifying phosphorus removal in slaughterhouse wastewater

An anaerobic-anoxic sequencing batch reactor (A2 SBR) coupled with a fixed-bed nitrification reactor for simultaneous carbon, nitrogen and phosphorus removal was evaluated using slaughterhouse wastewater. Whereas the treatment could not be successfully carried out on the raw wastewater, the process showed very good nutrient removal performances after prefermentation. The removals of COD, N-NH4 and P-PO4 achieved were 99%, 85% and 99%, respectively. The increase in volatile fatty acid (VFA) and phosphate concentrations in the effluent after prefermentation may explain the high levels of biological carbon, nitrogen and phosphorus removal observed. A simple prefermentation is, therefore, necessary but sufficient to ensure good performances of the denitrifying enhanced biological phosphorus removal (EBPR) process.     

利用市政污水培养Chlorella vulgaris生产生物柴油

为了考察利用南昌市政污水规模化培养富油微藻生产生物柴油,同时达到净化污水的目的,取南昌市青山湖污水处理厂未经任何处理的市政污水作为普通小球藻(Chlorella vulgaris)生长的培养液。监测了C.vulgaris在市政污水中连续培养10 d的特定生长率、生物质产量以及与之相关的市政污水中氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、总悬浮固体(TSS)和挥发性悬浮固体(VSS)的清除情况。实验表明:营养物质的水平显著地影响了C.vulgaris的生长。C.vulgaris的生长率在培养8 d后达到最大,OD680为2.856,总的生物质产量日均最大积累速率为0.01 g/L,油脂含量为干质量的18%,油脂的平均日产量为0.001 g/L。培养10 d内NH4+-N、TP和COD的去除率分别为50.0%、32.1%和26.0%,TSS和VSS的日平均去除速率分别为0.01 g/L和0.006 1 g/L。