本文關(guān)鍵詞：膠球藻C-169營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)特性及其處理酵母廢水效果評(píng)價(jià)

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【摘要】：膠球藻(Coccomyxa subellipsoidea)C-169是從極地分離出的一種非運(yùn)動(dòng)型的單細(xì)胞綠藻,能夠適應(yīng)超低溫、超高光照等極端環(huán)境,能利用CO2和太陽(yáng)能進(jìn)行光合自養(yǎng)。其細(xì)胞壁薄而容易酶解,用于微藻生物燃料的生產(chǎn)可極大降低提油成本,是一種極具潛力的能源微藻。如果膠球藻C-169能夠應(yīng)用于有機(jī)廢水的處理,實(shí)現(xiàn)廢水資源化循環(huán)利用并獲得高能量密度的藻基生物柴油,將是一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、可持續(xù)的廢水處理方式。糖蜜酵母廢水是一種有機(jī)負(fù)荷高、色度高、可生化降解性低的工業(yè)廢水,量大、難處理,嚴(yán)重制約了酵母行業(yè)的清潔生產(chǎn)。本文通過研究膠球藻C-169的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)特性,實(shí)現(xiàn)了快速擴(kuò)種,為規(guī)模培養(yǎng)提供種子液;隨后在戶外跑道池中進(jìn)行了膠球藻C-169培養(yǎng);采用預(yù)處理的糖蜜酵母廢水進(jìn)行調(diào)配,在藻菌共生條件下研究了膠球藻C-169生長(zhǎng)強(qiáng)化廢水處理的條件,以期廢水凈化效果最佳和膠球藻C-169生物量積累最大。主要研究結(jié)果如下:1.通過研究膠球藻C-169的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)特性,發(fā)現(xiàn)C-169可以利用葡萄糖和蔗糖進(jìn)行異養(yǎng)和混養(yǎng)生長(zhǎng)。在混養(yǎng)條件(10 g/L葡萄糖)下,生長(zhǎng)速度最快,最大生物量干重為5.65 g/L,分別是自養(yǎng)和異養(yǎng)(10 g/L葡萄糖)的7.79、1.86倍。探究在10-60 g/L葡萄糖濃度下C-169的耐受性發(fā)現(xiàn),異養(yǎng)和混養(yǎng)膠球藻C-169最高能耐受40 g/L葡萄糖,高濃度葡萄糖對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)有抑制作用,葡萄糖濃度提高并不能顯著提高異養(yǎng)膠球藻C-169的生物量積累(p0.05);10-40 g/L葡萄糖范圍內(nèi),混養(yǎng)膠球藻C-169的細(xì)胞生長(zhǎng)與葡萄糖濃度呈正相關(guān)。異養(yǎng)和混養(yǎng)膠球藻C-169的總脂肪酸含量與起始葡萄糖濃度呈正相關(guān),最高含量分別為21.6%、26.16%。2.分別采用Basal、BBM以及無氮磷添加的培養(yǎng)基,在戶外開放跑道池中分三階段光自養(yǎng)培養(yǎng)膠球藻C-169,系統(tǒng)比較了比生長(zhǎng)速率、生物量干重、脂肪酸和色素含量的差異。研究表明,膠球藻C-169在戶外開放式跑道池,水溫13-20℃下生長(zhǎng)良好,Basal培養(yǎng)基中比生長(zhǎng)速率是BBM培養(yǎng)基的1.92倍,生物量干重濃度最高為0.22 g/L。第一階段細(xì)胞在BBM、Basal兩種培養(yǎng)基中生長(zhǎng)時(shí),細(xì)胞內(nèi)亞麻酸含量可分別高達(dá)總脂肪酸含量的36.60%、53.90%;第二階段在氮磷限制的BBM培養(yǎng)基中,亞麻酸占總脂肪酸的比例下降了32.40%,油酸的比例增大了38.50%;氮磷限制BBM培養(yǎng)基中細(xì)胞內(nèi)總脂肪酸含量由起始的3.99%增大到18.18%。低氮磷培養(yǎng)的兩種藻液以1:1混合培養(yǎng)后,細(xì)胞比生長(zhǎng)速率下降到0.01 d-1,總脂肪酸含量增大到20.20%。藻細(xì)胞中色素含量隨著脂肪酸含量的增加而降低,呈明顯的負(fù)相關(guān)。3.通過單因素實(shí)驗(yàn)研究培養(yǎng)條件(接種密度、廢水起始濃度、初始pH值)和多種強(qiáng)化手段(補(bǔ)充CO2、醋酸和甘油)對(duì)膠球藻C-169的生長(zhǎng)和廢水處理效果的影響,建立的優(yōu)化培養(yǎng)條件為:起始接種密度不低于1 g/L,脫色廢水稀釋倍數(shù)為2倍為宜,初始pH值以5.0為宜。在最佳條件下,膠球藻C-169的生物質(zhì)產(chǎn)率為0.23 g/(L·d),脫色廢水COD、總氮、總磷的去除率分別為49.54%、70.39%、98.09%。補(bǔ)充2%CO2,顯著提高細(xì)胞的平均比生長(zhǎng)速率,生物質(zhì)產(chǎn)率為0.42 g/(L·d),分別是通入空氣的6.49、10.4倍,總脂肪酸含量是空氣對(duì)照組的3.45倍。添加0-20 g/L甘油,隨著甘油濃度的提高,細(xì)胞生長(zhǎng)速率增大,總氮、總磷去除率提高。最高生物量干重和產(chǎn)率分別為8.80 g/L、0.70 g/(L·d),甘油濃度為15 g/L以上時(shí),總氮、總磷去除率分別高達(dá)85%、95%以上。添加1-4 g/L醋酸,會(huì)抑制膠球藻C-169的生長(zhǎng),降低廢水凈化效果。
【關(guān)鍵詞】：膠球藻C-169 營(yíng)養(yǎng)方式 開放式跑道池 酵母廢水 去除率
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703;Q945
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 微藻的營(yíng)養(yǎng)方式概述13-17
• 1.1.1 微藻的自養(yǎng)生長(zhǎng)（Autotrophic growth）13
• 1.1.2 微藻的異養(yǎng)生長(zhǎng)（Heterotrophic growth）13-15
• 1.1.3 微藻的混養(yǎng)生長(zhǎng)（Mixotrophic growth）15-17
• 1.2 微藻培養(yǎng)光生物反應(yīng)器17-18
• 1.2.1 開放式光生物反應(yīng)器17-18
• 1.2.2 封閉式光生物反應(yīng)器18
• 1.3 糖蜜酵母廢水及其處理和利用18-22
• 1.3.1 糖蜜酵母廢水18-19
• 1.3.2 糖蜜酵母廢水的物理和化學(xué)預(yù)處理19-20
• 1.3.3 糖蜜酵母廢水的生化處理20-21
• 1.3.4 糖蜜酵母廢水的深度處理21-22
• 1.4 藻菌共生系統(tǒng)處理污水22-23
• 1.4.1 藻菌共生處理污水的原理22
• 1.4.2 藻菌共生系統(tǒng)處理污水研究現(xiàn)狀22-23
• 1.5 膠球藻Coccomyxa subellipsoidea C-169的研究現(xiàn)狀23-24
• 1.6 本課題的立題背景、研究意義和研究?jī)?nèi)容24-26
• 1.6.1 立題背景和研究意義24
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容24-26
• 第二章 膠球藻C-169營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)特性研究26-37
• 2.1 引言26
• 2.2 材料和方法26-31
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料26-28
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法28-29
• 2.2.3 分析測(cè)試29-31
• 2.3 結(jié)果與討論31-35
• 2.3.1 不同營(yíng)養(yǎng)模式下膠球藻C-169的生長(zhǎng)特性31
• 2.3.2 葡萄糖濃度對(duì)膠球藻C-169異養(yǎng)生長(zhǎng)的影響31-33
• 2.3.3 葡萄糖濃度對(duì)膠球藻C-169混養(yǎng)生長(zhǎng)的影響33-34
• 2.3.4 葡萄糖濃度對(duì)異養(yǎng)、混養(yǎng)膠球藻C-169脂肪酸積累的影響34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 第三章 膠球藻C-169戶外培養(yǎng)誘導(dǎo)積累脂肪酸和色素研究37-49
• 3.1 引言37
• 3.2 材料與方法37-43
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料37-41
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法41-42
• 3.2.3 分析測(cè)試42-43
• 3.3 結(jié)果與討論43-47
• 3.3.1 戶外培養(yǎng)三階段中膠球藻C-169的生長(zhǎng)43-44
• 3.3.2 戶外培養(yǎng)三階段中膠球藻C-169總脂肪酸含量44-46
• 3.3.3 戶外培養(yǎng)三階段中膠球藻C-169細(xì)胞內(nèi)脂肪酸組成46
• 3.3.4 戶外培養(yǎng)膠球藻C-169色素組成和含量變化46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第四章 酵母廢水培養(yǎng)膠球藻C-169凈化水質(zhì)研究49-67
• 4.1 引言49
• 4.2 材料和方法49-54
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料49-51
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法51-53
• 4.2.3 分析測(cè)試53-54
• 4.3 結(jié)果與討論54-65
• 4.3.1 活性炭脫色預(yù)處理前后糖蜜酵母廢水的水質(zhì)分析54
• 4.3.2 接種密度對(duì)脫色廢水中膠球藻C-169生長(zhǎng)和廢水凈化效果的影響54-56
• 4.3.3 脫色廢水濃度對(duì)膠球藻C-169生長(zhǎng)和廢水凈化效果的影響56-58
• 4.3.4 初始pH值對(duì)膠球藻C-169生長(zhǎng)和廢水凈化效果的影響58-60
• 4.3.5 補(bǔ)充CO_2對(duì)膠球藻C-169生長(zhǎng)和廢水凈化效果的影響60-63
• 4.3.6 補(bǔ)充醋酸對(duì)膠球藻C-169生長(zhǎng)和廢水凈化效果的影響63-64
• 4.3.7 補(bǔ)充甘油對(duì)膠球藻C-169生長(zhǎng)和廢水凈化效果的影響64-65
• 4.4 本章小結(jié)65-67
• 結(jié)論與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果79-80
• 致謝80-81
• 附件81

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳慶余;;自養(yǎng)小球藻轉(zhuǎn)化為異養(yǎng)代謝生長(zhǎng)后細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)與相關(guān)生化組成[J];南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1993年04期

2 詹發(fā)萃;鄧家齊;夏宜，

本文編號(hào)：687513