钝顶螺旋藻处理海产养殖废水的效能及其在MPBR中的连续运行效果
发布时间：2021-09-17 17:57
随着海产养殖业的快速发展带动了沿海地区的发展,但是所产生的废水排放和废水处理已成为沿海地区生态发展的重要问题。大量养殖废水的排放会影响养殖水体和邻近海域水体甚至深海水域,造成水域环境恶化、水体富营养化,使生态平衡和生物多样性遭到破坏。海产养殖废水水量大、盐度高、碳氮比低增加了其处理难度。钝顶螺旋藻Spirullinaplatensis作为一种高经济价值的兼性异养微藻,不仅可以有效降低污水中营养物浓度获得较高的生物质能源,而且具有较高的盐度耐受性,可适用于含盐度较高的海产养殖废水处理。此外,钝顶螺旋藻在海产养殖废水中具有一定的藻体自沉降能力。本研究采用钝顶螺旋藻处理海产养殖废水,通过批次实验研究了接种浓度、有机碳浓度、氮浓度对废水处理效果和生物质产量的影响,并监测了藻体自沉降能力。在批次实验的基础上构建了膜光合生物反应器,在实现碳、氮、磷高效去除的同时,回收高营养价值的藻体。本论文主要包括以下几个部分:（1）通过批次实验研究了接种浓度、有机碳浓度、氮浓度对废水处理效果的影响。结果表明,钝顶螺旋藻可有效去除海产养殖废水中的污染物。最佳接种浓度为0.12g/L;有机碳浓度增加有利于微藻的生长...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１技术路线图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??
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?山东大学硕士学位论文???０．２７?ｇ／Ｌ时，ＴＮ浓度可降低至０．５?ｍｇ／Ｌ以下，达到国家海水养殖水排放要求一??级标准（ＮＳ０．５?ｍｇ／Ｌ）。其中初始接种浓度０．１９?ｇ／Ｌ的在第５天时就可以达到??９５．８％的ＴＮ去除率，ＴＮ浓度约为０．５?ｍｇ／Ｌ。接种浓度越大，去除效率越高，去??除速率越快。在初始接种浓度为０．１９?ｇ／Ｌ以上时氨氮的去除率可以达到１００％。??在不同初始接种浓度下，硝氮和亚硝氮的去除率都可以达到１００％。由图３－２?（ｃ）??可知亚硝酸盐浓度升高再下降，表明螺旋藻在吸收利用氮的过程中有亚硝酸盐??的形成。有研究表明，在蓝藻中氮利用的主要途径是同化作用［７５］。一般来说，??硝酸盐同化包含三个过程，首先是吸收硝酸盐，将硝酸盐转运到细胞质中［７６１；??接下来将硝酸盐转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐再还原为铵，最后通过ＧＳ／ＧＯＧＡＴ??循环被结合到碳骨架中［７７］。螺旋藻在吸收利用硝酸盐时还原形成亚硝酸盐，造??成其浓度升高。??通过对比图３－２?（ｂ）和（ｄ）发现，对氨氮的去除速率要大于对硝酸盐的去??除速率，这是因为与硝酸盐相比，氨氮的吸收和同化能量成本较低，所以对于??螺旋藻来说氨氮是优先氮源［７８］。??３．２．２．２磷和有机物的去除??在不同初始接种浓度下海产养殖废水中ＴＰ和ＣＯＤ的浓度随时间变化曲线??如图３－２所示。??Ｌ５－，??１４０－．???适?一■—?０．０６?ｇ／Ｌ?１２０?４＾．?￣°?〇６ｇ／Ｌ??＾?－Ｃ＾?０．１２?ｇ／Ｌ?－０－０．１２?ｇ／Ｌ??＿?０．１９?ｇ／Ｌ?＾?１００?０．１９?ｇ／Ｌ??＾?０．９－?ｖ?－
【参考文献】：
期刊论文
[1]人工湿地污水处理技术的应用[J]. 李静. 绿色环保建材. 2019(04)
[2]利用膜-光生物反应器（MPBR）连续培养微藻去除海水养殖废水中营养盐的研究[J]. 崔伟,高锋,朱凤,徐晶萍,鲍静姣,郭远明. 浙江海洋大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]电化学降解技术在水产养殖废水处理的研究现状及应用前景[J]. 王芬,程云生,侯冠军,季索菲,张晔,蒋业林. 水处理技术. 2018(07)
[4]海水养殖废水的处理技术及应用前景[J]. 李文蕾,李达,朱文博,李淑翠,任守美. 山西农经. 2018(08)
[5]不同红树处理海水养殖尾水效果初探[J]. 虞丹君,罗海忠,徐志进,李伟业,张川. 科学技术与工程. 2018(07)
[6]规模化海水养殖废水处理技术探讨[J]. 王一笑. 农业与技术. 2017(10)
[7]浅谈水产养殖废水处理技术及应用[J]. 向明实. 低碳世界. 2017(04)
[8]螺旋藻营养保健作用及脱腥味的研究进展[J]. 刘灵杰,陈卫卫,梁迪,莫丽萍,黄俊善. 中国实验方剂学杂志. 2017(02)
[9]海水养殖废水处理技术研究进展[J]. 陈进斌,苗英霞,邱金泉,任华峰,王静,张雨山. 盐业与化工. 2016(05)
[10]无纺布动态膜生物反应器处理生活污水的研究[J]. 程恒卫,张彦平,韩晓栋,李静,李一兵,党晨凯. 河北工业大学学报. 2015(01)
博士论文
[1]水产养殖废水氨氮处理研究[D]. 胡海燕.中国海洋大学 2007
硕士论文
[1]海榄雌（Avicennia marina）人工湿地对模拟对虾养殖废水处理效果及微生物群落结构研究[D]. 张超超.广东海洋大学 2019
[2]基于膜/光序批式生物反应器培养微藻性能研究[D]. 田奕晖.大连理工大学 2018
[3]钝顶螺旋藻对含盐二级出水营养物质去除及回收特性研究[D]. 刘婷.山东大学 2018
[4]电化学技术去除海水养殖废水中氨氮的研究[D]. 郭迪.浙江大学 2016
[5]环境因素对微藻生物膜产量及产油量的影响研究[D]. 张华.福州大学 2014
[6]鳗鲡养殖循环水处理系统技术研究[D]. 李岑鹏.集美大学 2008
本文编号：3399228
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１技术路线图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??
?山东大学硕士学位论文???在接种浓度不同的情况下钝项螺旋藻在海产养殖废水??中生物量随时间的变化如图３－１?（ａ）所示，不同初始接种浓度的微藻在接种完成后??均出现了生长，表明钝顶螺旋藻对海产养殖废水具有很好的适应性。培养５天??后微藻生长缓慢，结合体系中污染物浓度可发现体系中营养物质的缺乏限制了??纯顶螺旋藻的生长，５天后体系中的氮磷浓度已经很低，具体浓度见３．２．２节，??而氮磷是微藻生长所必需的营养物质。??表３－１接种浓度不同的海产养殖废水中钝顶螺旋藻的生长情况??Ｔａｂｌｅ?３－１?Ｇｒｏｗｔｈ?ｏｆ?Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ?ｐｌａｔｅｎｓｉｓ?ｉｎ?ｍａｒｉｎｅ?ａｑｕａｃｕｌｔｕｒｅ?ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ?ｖｏｌｕｍｅｓ??接种浓度（ｇ／Ｌ）?００６?ＣＵ２?０Ａ９?０．２７??比生长速率（ｃＴ１）?０．２６±０．０４?０．１３士０．０２?０．１１±０．０５?０．０９±０．０１??倍增时间（ｄ）?２．６８±０．４４?５．１４士０．４５?６．１７±０．２４?７．８５±０．６１??微藻生长速ｇ??２６．４７土?１．３３?２２．００土２．５７?２５．５９土０．４３?２９．６０ｉｌ．７６??（ｍｇ／Ｌ／ｄ?）??为了进一步了解接种浓度对微藻生长的影响，如表３－１所示，计算了比生长??速率和倍增时间，随着接种浓度的增加，比生长速率从０．２６（１“降至０．０９?ｃＴ１，相??反，随着接种浓度的增加，倍增时间从２．６８±０．４４?ｄ增加到７．８５±０．６１?ｄ。这与Ｙａｎｇ??Ｌｉｕ等人报道藻在不同接种浓度下的微藻生长情况相一致
?山东大学硕士学位论文???０．２７?ｇ／Ｌ时，ＴＮ浓度可降低至０．５?ｍｇ／Ｌ以下，达到国家海水养殖水排放要求一??级标准（ＮＳ０．５?ｍｇ／Ｌ）。其中初始接种浓度０．１９?ｇ／Ｌ的在第５天时就可以达到??９５．８％的ＴＮ去除率，ＴＮ浓度约为０．５?ｍｇ／Ｌ。接种浓度越大，去除效率越高，去??除速率越快。在初始接种浓度为０．１９?ｇ／Ｌ以上时氨氮的去除率可以达到１００％。??在不同初始接种浓度下，硝氮和亚硝氮的去除率都可以达到１００％。由图３－２?（ｃ）??可知亚硝酸盐浓度升高再下降，表明螺旋藻在吸收利用氮的过程中有亚硝酸盐??的形成。有研究表明，在蓝藻中氮利用的主要途径是同化作用［７５］。一般来说，??硝酸盐同化包含三个过程，首先是吸收硝酸盐，将硝酸盐转运到细胞质中［７６１；??接下来将硝酸盐转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐再还原为铵，最后通过ＧＳ／ＧＯＧＡＴ??循环被结合到碳骨架中［７７］。螺旋藻在吸收利用硝酸盐时还原形成亚硝酸盐，造??成其浓度升高。??通过对比图３－２?（ｂ）和（ｄ）发现，对氨氮的去除速率要大于对硝酸盐的去??除速率，这是因为与硝酸盐相比，氨氮的吸收和同化能量成本较低，所以对于??螺旋藻来说氨氮是优先氮源［７８］。??３．２．２．２磷和有机物的去除??在不同初始接种浓度下海产养殖废水中ＴＰ和ＣＯＤ的浓度随时间变化曲线??如图３－２所示。??Ｌ５－，??１４０－．???适?一■—?０．０６?ｇ／Ｌ?１２０?４＾．?￣°?〇６ｇ／Ｌ??＾?－Ｃ＾?０．１２?ｇ／Ｌ?－０－０．１２?ｇ／Ｌ??＿?０．１９?ｇ／Ｌ?＾?１００?０．１９?ｇ／Ｌ??＾?０．９－?ｖ?－
【参考文献】：
期刊论文
[1]人工湿地污水处理技术的应用[J]. 李静. 绿色环保建材. 2019(04)
[2]利用膜-光生物反应器（MPBR）连续培养微藻去除海水养殖废水中营养盐的研究[J]. 崔伟,高锋,朱凤,徐晶萍,鲍静姣,郭远明. 浙江海洋大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]电化学降解技术在水产养殖废水处理的研究现状及应用前景[J]. 王芬,程云生,侯冠军,季索菲,张晔,蒋业林. 水处理技术. 2018(07)
[4]海水养殖废水的处理技术及应用前景[J]. 李文蕾,李达,朱文博,李淑翠,任守美. 山西农经. 2018(08)
[5]不同红树处理海水养殖尾水效果初探[J]. 虞丹君,罗海忠,徐志进,李伟业,张川. 科学技术与工程. 2018(07)
[6]规模化海水养殖废水处理技术探讨[J]. 王一笑. 农业与技术. 2017(10)
[7]浅谈水产养殖废水处理技术及应用[J]. 向明实. 低碳世界. 2017(04)
[8]螺旋藻营养保健作用及脱腥味的研究进展[J]. 刘灵杰,陈卫卫,梁迪,莫丽萍,黄俊善. 中国实验方剂学杂志. 2017(02)
[9]海水养殖废水处理技术研究进展[J]. 陈进斌,苗英霞,邱金泉,任华峰,王静,张雨山. 盐业与化工. 2016(05)
[10]无纺布动态膜生物反应器处理生活污水的研究[J]. 程恒卫,张彦平,韩晓栋,李静,李一兵,党晨凯. 河北工业大学学报. 2015(01)
博士论文
[1]水产养殖废水氨氮处理研究[D]. 胡海燕.中国海洋大学 2007
硕士论文
[1]海榄雌（Avicennia marina）人工湿地对模拟对虾养殖废水处理效果及微生物群落结构研究[D]. 张超超.广东海洋大学 2019
[2]基于膜/光序批式生物反应器培养微藻性能研究[D]. 田奕晖.大连理工大学 2018
[3]钝顶螺旋藻对含盐二级出水营养物质去除及回收特性研究[D]. 刘婷.山东大学 2018
[4]电化学技术去除海水养殖废水中氨氮的研究[D]. 郭迪.浙江大学 2016
[5]环境因素对微藻生物膜产量及产油量的影响研究[D]. 张华.福州大学 2014
[6]鳗鲡养殖循环水处理系统技术研究[D]. 李岑鹏.集美大学 2008
本文编号：3399228
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