柵藻在纖維乙醇廢水中培養(yǎng)與收集技術(shù)的研究.pdf

1、將微藻培養(yǎng)和廢水處理相結(jié)合不僅可以有效降低微藻培養(yǎng)成本，同時(shí)也可以降低廢水處理成本。其中，纖維乙醇廢水(Cellulosic Ethanol Wastewater，CEW)，作為一種新型來源的廢水，受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。纖維乙醇廢水因含有酚、酮、醛、苯和一些雜環(huán)等化合物而具有非常高的 COD、氨氮和色度。因此，往往采取氧化沉淀預(yù)處理、好氧厭氧雙發(fā)酵以及氧化沉淀深度處理等多種工藝聯(lián)合處理。在廢水的處理過程中會(huì)伴隨著大量的營養(yǎng)物質(zhì)損失。因

2、此，將纖維乙醇廢水用于微藻培養(yǎng)具有重要的實(shí)際意義。
　　本文采用UV和EMS法對柵藻Scenedesmus sp.(FACHB-489)進(jìn)行了誘變，并用硫酸亞鐵預(yù)處理后的纖維乙醇廢水成功篩選出了三株耐高濃度纖維乙醇廢水的突變株。通過比較突變株在廢水中的生物質(zhì)產(chǎn)量及其對廢水的凈化效果，確定了一株最佳突變株藻種。然后，對初始接種密度、溫度、pH、光照強(qiáng)度、通氣速率和 CO2濃度進(jìn)行了單因素優(yōu)化，并在自主改良設(shè)計(jì)的板式光生物反應(yīng)器中對突

3、變株進(jìn)行了培養(yǎng)。最后，采用自沉淀、離心分離和化學(xué)絮凝的方法對柵藻突變株進(jìn)行了回收。得出如下結(jié)論：
　　（1）采用UV法成功篩選出了三株耐高濃度纖維乙醇廢水的突變株MU1、MU2和 MU15。進(jìn)一步分析比較后發(fā)現(xiàn)，三株突變株在廢水中的產(chǎn)量及其對廢水的凈化效果均有顯著提高。其中，MU1突變株的生物質(zhì)產(chǎn)量（1074.8 mg·L-1）顯著高于其他藻株（P<0.05）；對廢水氨氮去除率（71.6％）、總磷去除率（47.1%）和色度去除率（

4、17.8%）也高于出發(fā)株、MU2和MU15。通過遺傳穩(wěn)定性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，三株突變株在纖維乙醇廢水中均具有良好的生長穩(wěn)定性和產(chǎn)油脂蛋白能力。綜合分析后發(fā)現(xiàn)MU1在凈化纖維乙醇廢水和作為生物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)原料方面具有更大的應(yīng)用潛力。
　?。?）在接種密度0.3 g·L-1、溫度25℃、pH6、光照強(qiáng)度5000 Lx、通氣速率0.3 vvm、通氣周期為通氣5 min：閉氣115 min以及CO2濃度為3%的條件下，將MU1接種到纖維乙醇廢水中，

5、突變株產(chǎn)量、COD去除率（CODrr）、總氮去除率（TANrr）、總磷去除率（TPrr）和色度去除率（CHRrr）相比微藻誘變篩選時(shí)分別提高了35.7%、60.6%、9.1%、36.5%和178.7%，說明優(yōu)化條件后微藻產(chǎn)量及其對廢水的凈化效果顯著提高。
　?。?）分別采用自沉淀、離心分離和加入0.1 g·L-1的硫酸鋁絮凝處理的方法對柵藻突變株MU1進(jìn)行回收，微藻回收率分別達(dá)到74%、87.3%和95.5%。因此，從經(jīng)濟(jì)節(jié)約的角