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淡水资源缺乏,水体污染严重,污水回收利用率不高是目前我国面临的主要水资源问题,随着污水处理工艺的发展,利用藻类净化污水这种高效的生物处理方式得到广泛关注。微藻固定化技术作用于污水处理时具有藻细胞繁殖速度快,微藻便于打捞回收,污水再利用率高等优点。本文采用两种吸收氮磷能力较强的在微藻—蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidesa)与集胞藻(Synechocystissp.),通过对这两种微藻进行固定化研究,优化两种藻类的固定化条件并对悬浮态与固定化两种状态下微藻去除污水中氮磷的效果进行对比,选择优势藻类小球藻为代表研究不同因素对其去除氮磷的影响,并研究了固定化小球藻对实际水样中氮磷的去除效果。主要研究结果如下:1.微藻固定化条件的优化采用人工污水(氨氮15mg/L,总磷1.5mg/L)作为处理对象,筛选出的固定化载体(海藻酸钠)、固定化液(氯化钙)、固定化时间三个因素的三个水平进行正交试验,培养4d后得到污水中的氨氮与总磷去除率,以此作为指标填入正交实验表,分析后得知小球藻固定化最优条件为:3%SA(海藻酸钠)溶液,1%CaC12溶液,固定化时间2 h。表中小球藻除氮率在67.4%至94.8%之间,除磷率在48.9%至79.8%之间。这三个因素对小球藻去除污水中氨氮均有显著影响。除了氯化钙浓度其他二者均对小球藻去除总磷具有显著影响。集胞藻固定化最优条件为:3%SA(海藻酸钠)溶液,2%CaCl2溶液,固定化时间3 h。表中集胞藻除氮率在44.3%至58.6%之间,除磷率在93.1%至97.7%之间。固定化时间对集胞藻去除污水中总磷有显著性影响,其他因素影响不显著。2.固定化与悬浮态微藻脱氮除磷能力对比以上述最优条件获得两种固定化微藻,对比固定化与悬浮态两种微藻去除人工污水中氮磷效果。结果表明,培养到第96h时,固定化小球藻能去除人工污水中99.99%的氨氮和95.71%的总磷,悬浮态小球藻则能去除人工污水中98.92%的氨氮和91.56%的总磷。因此,固定化小球藻去除污水中氨氮效果优于悬浮态小球藻。培养到第96h时,固定化集胞藻能去除人工污水中91.66%的氨氮和98.98%的总磷。悬浮态集胞藻则能去除人工污水中74.24%的氨氮和96.94%的总磷。因此,固定化集胞藻去除污水中总磷效果优于悬浮态集胞藻。集胞藻对磷有依赖性,适用于高磷浓度污水的处理,低磷情况下不易生存。小球藻更适用于处理污水。3.环境因素对固定化小球藻脱氮除磷能力的影响采用人工污水,设置不同的细胞负载(每个胶球中含3×105个,5×105个,7×105个藻细胞),培养1d、2d、3d、4 d天后测定污水中氨氮和总磷浓度,可知在30万至70万细胞个数范围内,胶球中细胞个数越多去除氨氮(68.72%～95.71%)与总磷(36.51%～90.72%)的能力越强。设置不同的pH(pH分别为6、6.5、7、7.5),培养1 d、2 d、3 d、4 d天后测定污水中氨氮和总磷浓度,实验得知:当pH为7.5时,去除效果(氨氮99.53%、总磷92.06%)最好并且比较稳定。在pH为6.5—7之间,pH越高,氮磷去除效果越好。当pH为6时,去除效果不是很稳定推测是藻类生长引起水体pH上升导致。设置不同有机化合物(邻苯二甲酸氢钾)浓度(50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L),培养1d、2d、3d、4 d天后测定可知在其初始浓度低于100 mg/L时,随着浓度的增高,固定化小球藻对人工污水中氮磷去除率升高。4.固定化小球藻对实际水样中氮磷以及COD的去除在城郊蔬菜所,秦淮河内河,月牙湖等处采水样,混合水样后测定其初始氮磷与COD浓度,使用固定化小球藻培养1d、2d、3d、4 d天后测定得知:4 d后三种水样中的氨氮去除率分别为均达80%以上。水样初始氮磷比与pH值越高,去除效果越好。固定化小球藻对蔬菜所水样中COD的去除没有促进作用,但是在4 d内对秦淮河与月牙湖水样COD的降低有促进作用。综上,本文确定了微藻固定化的最优条件,在此条件下两种微藻的固定化态对污水中氮磷的去除效果优于悬浮态,小球藻效果更优;明确了不同细胞负载,pH,有机化合物浓度等外因对脱除氮磷效果的影响;此外,固定化小球藻在实际水体中的应用也有较好效果。