微藻可以有效去除污水中的氮磷等污染物,同時還可以用作生物柴油、水產(chǎn)飼料和高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)原料。然而,微藻細(xì)胞體積小、在污水中懸浮均勻,給處理后的污水排放帶來了很大的困難。因此,利用微藻處理污水的同時實現(xiàn)有效地藻水分離成為微藻污水處理技術(shù)工程化應(yīng)用的關(guān)鍵。本課題從山西當(dāng)?shù)睾Y選出一株自絮凝微藻,并對其進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定。然后,利用不同氮源的模擬污水對其培養(yǎng),研究氮源對其生長、脫氮除磷效果和絮凝特性的影響。在此基礎(chǔ)上,將該藻株接種至市政污水中,考察其在市政污水中的生長特性、污染物去除能力和絮凝效果。主要研究結(jié)果如下:(1)從土壤樣品中分離出一株自絮凝微藻,經(jīng)BG-11培養(yǎng)基培養(yǎng)后,在光學(xué)顯微鏡下觀察到藻細(xì)胞多呈聚集狀態(tài),細(xì)胞外有較多分泌物。對其進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定,并將該藻株命名為Scenedesmus rubescens SX。(2)不同氮源的模擬污水中S.rubescens SX的生長、污染物去除效果和絮凝特性存在一定的差別。以氨態(tài)氮污水培養(yǎng)S.rubescens SX時,其生物量在第3天就達(dá)到最大值422.7 mg/L。最終,COD、氨氮和總磷的去除率分別為66.2%、73.87%和55.57%。在硝態(tài)氮污水中,S.rubescens SX的最大生物量達(dá)到了596 mg/L。COD、硝氮和總磷的去除率分別為70.21%、58.27%、77.86%。在硝態(tài)氮污水中,S.rubescens SX的絮凝效果要優(yōu)于氨態(tài)氮污水,可能是硝態(tài)氮污水中較高pH誘導(dǎo)形成帶正電荷的鎂鹽和鈣鹽沉淀,中和了EPS中的負(fù)電荷基團(tuán),最終促進(jìn)了絮凝。同時,我們還發(fā)現(xiàn)S.rubescens SX在去除氨氮的過程中使污水pH降低至3.15-3.87,抑制了該藻株在氨態(tài)氮污水中的生長和污染物去除效果。通過調(diào)節(jié)氨態(tài)氮污水中的pH,S.rubescens SX的最大生物量達(dá)到939.3 mg/L;COD、氨氮和總磷的去除率分別為67.34%、97.69%和99.77%。由此可見,保持適宜的pH對于提高微藻污水處理效果和生物質(zhì)的積累至關(guān)重要。培養(yǎng)結(jié)束后,以氨態(tài)氮污水、硝態(tài)氮污水以及氨態(tài)氮污水(調(diào)節(jié)pH)培養(yǎng)的S.rubescens SX的油脂含量分別為22.54%、22.44%和25.80%,脂肪酸組分中含有較多的必須脂肪酸(亞油酸和亞麻酸),在食品工業(yè)和動物飼料方面有較大的應(yīng)用前景。(3)S.rubescens SX可以在市政污水中正常生長。在整個培養(yǎng)過程中S.rubescens SX的生物量產(chǎn)率為61.25 mg/(L·d)。培養(yǎng)結(jié)束時,最大生物量達(dá)到了690 mg/L。COD、氨氮和總磷的去除率分別為57.91%、96.38和93.68%。在市政污水培養(yǎng)過程中,S.rubescens SX可以保持較高的絮凝效率,在培養(yǎng)結(jié)束時,絮凝效率達(dá)到94.5%。S.rubescens SX在市政污水保持較高的絮凝效率可能是污水中的鈣、鎂、鐵等金屬離子對其自絮凝起到了促進(jìn)作用�；谏鲜鲅芯�,我們認(rèn)為,S.rubescens SX可用于市政污水的處理,其最大的優(yōu)勢在于污水處理的同時易于完成了藻水分離。
【學(xué)位單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X703;X173
【部分圖文】：

第二章 一株自絮凝微藻的篩選、培養(yǎng)和鑒定伸 10 min。 物 分 別 為 ： 1500af ： GCGCGCTACACTGATGCTTGATATGC[56]。物由生物工程（上海）股份有限公司測序。通過 BLASnk 數(shù)據(jù)庫中已知微藻的核苷酸序列進(jìn)行比較。利用 MeSTAL W 構(gòu)建 NJ（neighbor-jointing）樹[57]。純藻株形態(tài)特征基中培養(yǎng) 10 天，該藻株于光學(xué)顯微形態(tài)如圖 2-1。

Coelastrella aeroterrestrica SWK1_2 JX513879Coelastrella striolata CCALA 309 JX513880C. striolata CAUP H 3602 JX513881Coelastrella terrestris CCALA 476 JX513882Graesiella emersonii CCAP 211/8H MG022718G. emersonii CCAP 211/8P FR865687Graesiella vacuolata CCAP 211/8C FR865685Pectinodesmus pectinatus CCAP 276/40 JQ082314Scenedesmus pectinatus CCAP 276/44 FR865723S. pectinatus CCAP 276/51 FR865730S. pectinatus CCAP 276/58 FR865733Scenedesmus regularis CCAP 276/53 FR865732Scenedesmus rubescens CCALA 475 JX513884Scenedesmus vacuolatus UTEX252 KJ676126S. rubescens SX MH922865
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本文編號：2887616