藻類生物膜優(yōu)選及脫氮除磷實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的日趨嚴(yán)重給水環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力,尋求一種高效低耗的脫氮除磷技術(shù)來(lái)削減外源性氮、磷營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷量的輸入是十分必要和迫切的。藻類生物膜是藻類在固定載體表面附著生長(zhǎng)所形成的生物膜,其通過(guò)光合作用可有效同化吸收污水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以達(dá)到脫氮除磷目的。目前關(guān)于藻類生物膜在污水處理方面的研究大多數(shù)側(cè)重在處理效果方面,而在藻類生物膜優(yōu)選方面(尤其是載體的選擇),以及對(duì)氮、磷去除機(jī)理方面的研究較少。
　　本論文首先從水網(wǎng)藻、鞘藻

2、、蛋白核小球藻、斜生柵藻、水華魚腥藻和阿氏顫藻等6種藻類中篩選出3種對(duì)污水凈化效果較好的藻株作為“掛膜”藻株,以立體彈性載體、半軟性載體與軟性載體為“掛膜”載體,在室溫、光照強(qiáng)度3500lx條件下分別組合制備出9種藻類生物膜,并根據(jù)其脫氮除磷效果以及藻類生物膜脫氫酶活性與胞外多糖含量等指標(biāo)優(yōu)選出目標(biāo)藻類生物膜;然后分別在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)條件下研究藻類生物膜反應(yīng)器對(duì)校園生活污水的處理效果,并評(píng)價(jià)藻類生物膜技術(shù)在污水處理中應(yīng)用的可行性;最后對(duì)

3、藻類生物膜的脫氮除磷機(jī)理進(jìn)行初步探索。
　　研究結(jié)果表明:1)6種藻中,斜生柵藻、水華魚腥藻與阿氏顫藻在模擬生活污水中的平均比生長(zhǎng)速率較高,對(duì)COD、NH4+-N和TP的去除效果也較好,將其優(yōu)選為“掛膜”藻株;2)9種藻類生物膜中,水華魚腥藻在立體彈性載體上生長(zhǎng)形成的藻類生物膜對(duì)模擬生活污水中NH4+-N和TP的去除效果最好,去除率分別可達(dá)93.55％、92.21%,同時(shí)該藻類生物膜脫氫酶活性、胞外多糖含量也最高,分別為42.18

4、 g/（h·m2)、99.57×10-2 g/(m2);3)水力停留時(shí)間為4 d的條件下,藻類生物膜與斜板沉淀組合工藝對(duì)校園生活污水的處理效果顯著且出水水質(zhì)穩(wěn)定,在連續(xù)運(yùn)行10 d過(guò)程中,出水中COD、NH4+-N、TN和TP的平均濃度分別為42.67、3.29、6.51和0.43 mg/L;4)藻類生物膜對(duì)不同形態(tài)氮化合物的利用順序依次為氨氮>尿素態(tài)氮>亞硝態(tài)氮≈硝態(tài)氮,對(duì)不同形態(tài)磷化合物的利用順序依次為正磷酸鹽>偏磷酸鹽≈焦磷酸鹽>

5、有機(jī)磷酸鹽;5)藻類生物膜對(duì)NH4+-N、PO43--P的利用系數(shù)分別為YN=0.72(mg/m2 chla)/(mg/L NH4+-N),YP=2.50(mg/m2 chla)/(mg/L PO43--P);6)藻類生物膜脫氮除磷反應(yīng)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)系數(shù),即反應(yīng)速率常數(shù)k與半飽和常數(shù)Km分別為:kN=1.24(mg/L NH4+-N)/(mg/m2 chla)/d,KmN=17.88 mg/L;kP=0.35(mg/L PO43--P)/