本文關(guān)鍵詞：出水微藻深度處理種屬控制應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 微藻 自然沉降微藻 深度凈化 生物柴油 產(chǎn)甲烷

【摘要】：利用微藻凈化污水的方式避免了傳統(tǒng)污水處理方式能耗高、易二次污染的弊端,并依其在節(jié)約能耗、吸收重金屬以及制備生物柴油等方面的突出優(yōu)點(diǎn)逐漸成為污水處理與能源回收研究的熱點(diǎn)。然而,藻水分離困難卻成為微藻處理污水與微藻細(xì)胞采收在工程實(shí)際中應(yīng)用的技術(shù)瓶頸�？勺匀怀两滴⒃宓拇嬖跒榻鉀Q藻水分離困難這一難題提供了可能,然而自然界中可自然沉降的微藻往往與懸浮微藻共同存在于水體中,因此篩選培養(yǎng)可自然沉降微藻成為微藻凈化污水技術(shù)的關(guān)鍵。有鑒于此,本課題在模擬二級(jí)出水與實(shí)際二級(jí)出水的情況下,通過施加選擇性壓力(間歇排水)篩選馴化出兩種可自然沉降的微藻藻屬,并探究了不同優(yōu)勢(shì)藻屬的水處理能力、細(xì)胞能源利用方式及潛力等特性。在不同進(jìn)水水質(zhì)下,通過控制微藻反應(yīng)器的換水體積比例(VER=0.2,VER=0.5,VER=0.7),培養(yǎng)馴化出不同種類沉降性能優(yōu)良(沉降率達(dá)95%以上)的微藻藻屬:(1)以濕地出水作為進(jìn)水的培養(yǎng)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)藻種主要為大型鏈狀顫藻,顫藻系統(tǒng)在培養(yǎng)20周期左右其沉降性可達(dá)到98%;(2)人工模擬配水的微藻培養(yǎng)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)藻種為直鏈硅藻,硅藻系統(tǒng)在培養(yǎng)15周期前后沉降率可達(dá)100%,上清液SS幾乎為0g/L。不同換水比例情況下水質(zhì)處理情況為:(1)濕地出水作為進(jìn)水水質(zhì)的顫藻系統(tǒng),NO_3~--N的去除比例分別為70%、60%、50%;(2)人工模擬配水系統(tǒng)的硅藻系統(tǒng),NO_3~--N的去除比例分別為100%、60%、40%;(3)在各個(gè)換水比例下,出水PO_4~(3-)-P平均值低于0.2 mg·L~(-1),去除率達(dá)95%。綜合比較水質(zhì)處理與微藻沉降性能,50%換水比情況下篩選出的可沉微藻最有利于工程應(yīng)用。顫藻和硅藻對(duì)氮的利用方式主要為生物吸收,對(duì)PO_4~(3-)-P的去除,顫藻生物除磷和化學(xué)除磷各占50%左右,而硅藻生物除磷作用占據(jù)35%,化學(xué)除磷途徑占據(jù)65%。通過提高進(jìn)水水質(zhì)中氮磷比(由8:1到3:1)即保證PO_4~(3-)-P處于富足狀態(tài),微藻對(duì)NO_3~--N的去除率有所上升(12.5%),但并未明顯提高。為使系統(tǒng)保持較高的活性,本課題研究了不同排藻比例情況下系統(tǒng)的水質(zhì)處理情況,當(dāng)SS保持在3.0±0.2g/L左右時(shí),微藻生物活性達(dá)到最大,生物降解率也達(dá)到最高。定期排出的微藻可以作為制備生物柴油的原料或污泥共消化的基質(zhì)。本課題培養(yǎng)出的兩種優(yōu)勢(shì)藻種——顫藻和硅藻,其油脂、蛋白質(zhì)、多糖成分分別為:6.5%、47%、3.7%和11.2%、41%、6.7%。在此基礎(chǔ)上,將兩種微藻分別用于和剩余污泥共消化產(chǎn)甲烷,結(jié)果表明共消化后單位質(zhì)量VSS的顫藻與污泥共消化的產(chǎn)甲烷效率比顫藻、剩余污泥單獨(dú)厭氧消化時(shí)分別提高62.01%、41.44%,單位質(zhì)量VSS的硅藻與污泥共消化產(chǎn)甲烷效率比硅藻、剩余污泥單獨(dú)厭氧消化時(shí)分別提高28.71%、51.54%。其共消化機(jī)理還需進(jìn)一步研究。
【關(guān)鍵詞】：微藻 自然沉降微藻 深度凈化 生物柴油 產(chǎn)甲烷
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 微藻凈化污水與藻細(xì)胞能源化的技術(shù)瓶頸—藻水分離9-11
• 1.2 藻水分離新方向——可自然沉降微藻11-12
• 1.3 微藻自然沉降的機(jī)理及其影響因素12-17
• 1.3.1 微藻重力沉降機(jī)理及影響因素12-14
• 1.3.2 微藻自絮凝及影響因素14-16
• 1.3.3 微生物輔助微藻絮凝的機(jī)理及影響因素16-17
• 1.4 自然沉降微藻的篩選與培養(yǎng)17-18
• 1.5 自然沉降微藻的應(yīng)用前景分析18-19
• 1.6 課題來源19
• 1.7 研究內(nèi)容及意義19-20
• 1.7.1 主要研究內(nèi)容19-20
• 1.7.2 研究意義20
• 1.8 論文概述20-21
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法21-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)概述21
• 2.2 微藻培養(yǎng)系統(tǒng)21-25
• 2.2.1 接種藻液來源21-22
• 2.2.2 污水水質(zhì)特性22-23
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)裝置及啟動(dòng)23-25
• 2.3 常規(guī)指標(biāo)分析及檢測方法25-30
• 2.3.1 常規(guī)分析25
• 2.3.2 微藻種群類別及生物量的確定25-30
• 第3章 污水類型對(duì)沉降性微藻種屬的影響30-43
• 3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方案30-31
• 3.2.1 微藻培養(yǎng)系統(tǒng)的啟動(dòng)與運(yùn)行30-31
• 3.2.2 微藻富集優(yōu)勢(shì)藻種系統(tǒng)的監(jiān)測31
• 3.3 結(jié)果與討論31-40
• 3.3.1 不同水質(zhì)優(yōu)勢(shì)藻種的富集情況31-32
• 3.3.2 不同水質(zhì)微藻生物量的累積情況32-38
• 3.3.3 不同水質(zhì)微藻系統(tǒng)沉降性能38-40
• 3.4 不同水質(zhì)優(yōu)勢(shì)藻屬差異性影響因素的探究40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 不同水質(zhì)優(yōu)勢(shì)藻種污水深度凈化對(duì)比分析43-58
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>43
• 4.2 微藻系統(tǒng)對(duì)水中氮磷營養(yǎng)物質(zhì)的去除43-46
• 4.3 微藻對(duì)氮磷的利用方式概述46-50
• 4.3.1 系統(tǒng)對(duì)氮的利用途徑及方式47-48
• 4.3.2 系統(tǒng)對(duì)磷的利用途徑及方式48-50
• 4.4 提高脫氮去除率的因素探討50-52
• 4.5 SRT對(duì)微藻水質(zhì)去除能力的實(shí)驗(yàn)探討52-57
• 4.5.1 實(shí)驗(yàn)方案52-53
• 4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論53-57
• 4.6 本章小結(jié)與討論57-58
• 第5章 優(yōu)勢(shì)微藻能源利用方式探究58-63
• 5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>58
• 5.2 微藻油脂含量的測定58
• 5.3 氮饑餓對(duì)微藻油脂含量積累的影響58-60
• 5.4 優(yōu)勢(shì)微藻產(chǎn)甲烷潛力探究60-63
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)方案60
• 5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析60-63
• 第6章 結(jié)論與建議63-65
• 6.1 結(jié)論63-64
• 6.2 建議64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 致謝70

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