生活污水培养小球藻和栅藻及其生物质分析

发布时间：2017-12-29 16:31

本文关键词：生活污水培养小球藻和栅藻及其生物质分析　出处：《山东师范大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：污水处理厂采用的生活污水处理方法主要是一级、二级处理,然而这些常用的一二级处理方法对于生活污水中的无机盐类处理能力十分有限。例如无机盐类如氨氮、磷酸盐经过一二级处理方法并不能得到有效地去除。而三级处理方法虽然能够有效处理无机氨氮、磷酸盐等无机盐类,但是这种处理方法不仅工艺复杂、成本高,而且对能源依赖性强。因此三级处理方法在应用并不广泛。如果利用微型藻类处理生活污水就可以很简便廉价地实现对其中的无机盐类污染物的有效去除,而且这个过程不仅仅可以低成本有效去除其中的无机氮磷,还可以利用生活污水中的无机物、有机物培养微藻。资料显示,利用生活污水可以实现微藻快速增值,并且可以获得大量的微藻生物质,从而实现生活污水中的营养物质再次利用成为藻类的生物质。这些微藻生物质通常含有大量优质蛋白质、油脂。而这些蛋白质、油脂可以用做工业以及生物柴油的原料,从而真正地实现变废为宝以及生活污水资源化。本研究中分别利用普通小球藻(Chlorella vulgaris FACHB-8)和栅藻(Scenedesmus sp.FACHB-933)处理100%、75%、50%、25%四种浓度的人工模拟的生活污水,同时以BG11无机培养基作为阴性对照组。通过分析普通小球藻和栅藻在不同浓度生活污水和BG11培养基中每天的生物量变化以及培养周期后生物质(蛋白质、油脂)的含量和质量,与此同时还每天测定生活污水中COD、氨氮、总磷的含量变化。小球藻在100%浓度组获得最大的生物量(17.940 ×10~(-6)个/mL),显著高于比BG11组中的生物量(5.676 ×10~(-6)个/mL);同样栅藻也在100%浓度组获得最大的生物量(4.120 ×10~(-6)个/mL),显著高于比BG11组中的生物量(0.940 ×10~(-6)个/mL),因此根据生物量分析可以得出生活污水作为普通小球藻和栅藻培养液是可行性的;同时通过比较各浓度组之间的数据可以发现无论是小球藻还是栅藻,随着生活污水的浓度的增高,小球藻和栅藻的生物量都增加,因此可以得出最佳生活污水培养小球藻和栅藻的浓度为100%。在培养周期内,每天测量生活污水水质(COD、氨氮、总磷)的变化,从而计算出普通小球藻和栅藻处理生活污水能力。经过计算分析,普通小球藻的COD去除率在68%-85%之间,氨氮去除率为32%-50%,而总磷去除率是55%-75%,而栅藻COD第五天去除率在83.8%-92.8%之间,氨氮去除率为62.2%-76.2%,而总磷去除率是36.5%-85.1%。因此利用微藻来处理生活污水结果还是理想的。不仅如此,运用生活污水作为小球藻和栅藻的培养基,小球藻和栅藻在蛋白质和油脂产量和质量方面都有一定的提高。经过生活污水培养获取的普通小球藻蛋白质含量为40.9-50.7 mg/100 mg干藻粉,远高于BG11无机培养基自养培养获得的普通小球藻蛋白质含量为35.7 mg/100 mg干藻粉,同样普通小球藻在生活污水中培养获得的总油脂含量为23.4-28.5%,这一数值略高于BG11培养基培养下的22.65%;栅藻也表现出来同样的现象,用BG11无机培养基自养培养获得的栅藻蛋白质含量仅为37.1 mg/100 mg干藻粉,而经过生活污水培养获取的栅藻蛋白质含量为45.3-50.0 mg/100 mg干藻粉,栅藻在生活污水中培养获得的总油脂含量为21.5-25.4%,高于BG11培养液培养下获得栅藻的油脂含量为18.2%。因此生活污水适合作为小球藻和栅藻的培养基,并能够提高小球藻和栅藻蛋白质和油脂含量以及质量。同时,小球藻和栅藻对生活污水能够产生较理想的净化作用。
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【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q949.2;X799.3

【参考文献】