旋轉(zhuǎn)生物膜反應器培養(yǎng)柵藻與凈化沼液.pdf

1、隨著生豬養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大，豬糞沼液的不斷增多，給生態(tài)環(huán)境和人類的環(huán)境帶來嚴重危害。目前常規(guī)的沼液處理辦法帶來許多環(huán)境問題，實現(xiàn)沼液的無害化、資源化處理迫在眉睫；另一方面，微藻處理廢水的技術(shù)已經(jīng)受到廣泛研究，但目前利用廢水進行微藻懸浮培養(yǎng)，微藻生長效率低，脫水及收獲過程中消耗大量能量，這不利于微藻產(chǎn)業(yè)化處理污水。本論文在開放條件下用旋轉(zhuǎn)微藻生物膜反應器培養(yǎng)柵藻，優(yōu)化凈化豬糞沼液的工藝，達到沼液高效資源化處理。
　　本文首先利用取自

2、華中農(nóng)業(yè)大學工學院小型實驗沼氣池中的沼液，該沼液中總氮(TN)、總磷(TP)、化學需氧量(COD)分別為478 mg/L、14.7 mg/L和1161 mg/L。以未滅菌的沼液為底物培養(yǎng)柵藻和小球藻。結(jié)果表明，在開放條件下，培養(yǎng)柵藻的反應器被原生動物污染后，生物量影響不大；小球藻被原生動物污染后，生物量下降很快。說明柵藻的適應能力較強，將其選為后續(xù)試驗藻種。后在水力停留時間（HRT）為6天、10天、14天、20天，刮藻頻率(SRT)為3

3、天、5天、7天十種條件下培養(yǎng)柵藻。結(jié)果顯示，在HRT為6天，SRT為5天時，柵藻生物量達到最高為18.57 g/m2，日產(chǎn)量為3.71 g/m2/d，在該條件下TN、TP、COD的去除率分別為54.95％、96.21%、43.30%；TN的去除率在HRT為20天，SRT為7天條件下最高，達到79.62%，在該條件下柵藻生物量為8.8 g/m2，TP和COD的去除率分別為97.02%、29.89%；TP的去除率在HRT為20天，SRT為5

4、天條件下最高為97.91%，在該條件下柵藻生物量為4.045 g/m2，TN和COD的去除率分別為72.22%、43.52%。
　　為了提高沼液中TN的去除率，向新鮮沼液中添加磷(K2HPO4·3H2O)，添加磷后新鮮沼液中的TP含量為46.95 mg/L。在HRT為10天，SRT為5天條件下培養(yǎng)柵藻。結(jié)果顯示，加磷的沼液培養(yǎng)柵藻的生物量為15.34 g/m2，日產(chǎn)量為3.068 g/m2/d， TN、TP、COD的去除率分別為6

5、1.43%、85.17%和63.69%；而未加磷沼液培養(yǎng)的柵藻生物量為8.49 g/m2，日產(chǎn)量為1.70 g/m2/d，TN、TP、COD的去除率分別為51.56%、97.88%和44.01%。柵藻生物量提高了一倍，TN和COD的去除率分別提高了10%和20%。
　　本實驗研究了光照強度對柵藻沼液的影響，用取自武漢天種畜牧股份有限公司大型沼氣池中的沼液培養(yǎng)柵藻，該沼液的TP、TN、COD的含量分別是55.67 mg/L、280

6、mg/L和627 mg/L。在HRT為10天，SRT為5天條件下培養(yǎng)柵藻。結(jié)果顯示在光照強度最大為14,000 lx條件下，柵藻生長最好，凈化沼液能力最強。該條件下柵藻的生物量和TP、TN、COD的去除率分別為31.57 g/m2、98.66%、97.06%和81.2%。在光照強度為6,800 lx條件下柵藻的生物量和TP、TN、COD的去除率分別為24.1379 g/m2、98.04%、96.10%和68.78%。在光照強度為6,80

7、0 lx-14,000 lx條件下柵藻的生物量和TP、TN、COD的去除率分別為26.078 g/m2、98.50%、96.18%和72.31%。
　　為了模仿日照時間，研究了光暗周期比對柵藻凈化沼液的影響，在HRT為10天，SRT為5天條件下培養(yǎng)柵藻。結(jié)果顯示光暗周期比為24:0時柵藻的生物量最大，凈化沼液的能力最強，其柵藻生物量和TP、TN、COD的去除率分別為31.57 g/m2、98.66%、97.06%和81.2%。而光