基于氮磷吸收的餐厨废水培养螺旋藻的过程研究

发布时间：2020-05-13 04:35

【摘要】：微藻作为新一代可再生能源原料,具有生长速度快、占地面积少、固碳能力高等特点,但培养过程中过多的氮磷化学试剂添加使微藻规模化生产成本较高,废水培养微藻可在充分利用氮磷元素以获得生物量,引起越来越多的关注。本文基于前期研究,探究不同氮、磷种类及浓度对钝顶螺旋藻生长的影响以及餐厨废水培养微藻的方法,旨在实现固定CO2的同时吸收利用废水中氮磷元素,达到微藻培养及水质净化的双重效果,主要研究结果如下:(1)研究不同氮、磷种类及浓度对钝顶螺旋藻生长的影响。结果表明NaNO_3作为钝顶螺旋藻氮源时,实验范围(210~840 mg/L)未出现高浓度抑制钝顶螺旋藻生长的现象。当采用NaNO_2、NH_4Cl作为无机氮源时,均出现高浓度抑制或低浓度限制钝顶螺旋藻生长的现象,NaNO_2抑制浓度和限制浓度分别为280 mg/L、70 mg/L,NH_4Cl抑制浓度和限制浓度分别为140 mg/L、70 mg/L。当尿素作为有机氮源时,仅在低浓度(35mg/L)下钝顶螺旋藻能存活,同时出现与NaNO_2、NH_4Cl相似的高浓度抑制现象。采用K_2HPO_4作为磷源时,9.3 mg/L浓度下钝顶螺旋藻生物量最大,未出现高浓度抑制钝顶螺旋藻生长的现象。(2)研究餐厨废水稀释不同倍数及灭菌与否对钝顶螺旋藻生长的影响。结果表明餐厨废水稀释6倍灭菌后培养钝顶螺旋藻,最大生物量为1.341 g/L;稀释6倍不灭菌培养钝顶螺旋藻,最大生物量为1.276 g/L。确定钝顶螺旋藻在餐厨废水稀释6倍不灭菌培养。(3)研究用稀释6倍的未灭菌的餐厨废水在10 L自制光生物反应器(PBR)中批次培养钝顶螺旋藻时,不同CO_2补充间歇对其生长的影响。结果表明4 h补充间歇通入CO_2时,最大生物量为1.260 g/L,高于8 h补充间歇的1.129 g/L;TN、TP利用量为39.732mg/L、1.585 mg/L,高于8 h补充间歇的24.401 mg/L和0.957 mg/L,但是批次培养时钝顶螺旋藻贴壁生长较严重。(4)研究PBR中半连续培养钝顶螺旋藻,结果表明钝顶螺旋藻贴壁生长明显缓解。半连续培养钝顶螺旋藻产率为0.770 g/d,高于批次培养的0.513 g/d。半连续培养氮、磷元素吸收率26.798 mg/d、0.905 mg/d,优于批次培养的19.866 mg/d、0.792 mg/d。(5)研究三段法培养方式,结果表明阶段一采用混养条件可提高微藻生物量,阶段二经1天的氮缺失培养,更利于提高阶段三废水培养对氮元素的去除;同时得到从混养到自养再到废水培养方式变化,更利于生物量的积累。
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X173;X703

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本文编号：2661401