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本文通过小球藻类生长特性实验、小藻类对氮磷去除实验及其结果分析,论证小球藻是适合用于包埋固定来对污水中氮磷营养元素进行处理的材料。
固定化小球藻胶球接种密度实验结果显示,废水的氮磷去除率与藻细胞的负荷存在一定的关系,氮磷去除率随细胞负荷的提高而提高,但考虑到光遮蔽,初始接种藻细胞密度不宜选用太高的藻密度。污水中藻珠投加量对氮磷的去除也有很大的影响。当V<,藻珠>∶V<,水>=1∶5时对污水中NH<,4><+>-N和PO<,4><3->-P具有最佳的去除效果,对NH<,4><+>-N和PO<,4><3->-P的去除率分别达到78.6﹪和93.8﹪。
本课题采用正交试验的方法确定了包埋固定化小球藻的最佳条件,其最佳包埋条件为:5﹪的海藻酸钠溶液、3﹪交联剂(CaCl<,2>)溶液、16h交联时间、2:1的包埋量(海藻酸钠V∶菌液体积)。在最佳包埋条件下通过添加1﹪的活性炭和胶球的加固强化实验来提高固定化载体的强度,解决褐藻胶球在含磷污水中结构易疏松、小球藻易泄漏等问题是有效的,而且改善了固定化性能,进一步提高了氮磷的去除效果。而且对固定化胶球进行加固处理后,可使胶球最大细胞密度比未加固处理提高。这些结果展示了固定化藻类在污水脱氮除磷方面的潜在应用前景。
通过固定化与游离态小球藻脱氮除磷对比研究得出结论:固定化小球藻对氮磷的去除包括了褐藻胶的初期吸附、氮磷营养的传质、藻细胞对氮磷的吸收同化以及由于pH值升高引起的氨的气提和磷酸盐的沉淀。营养物质被藻类吸收利用从而得到净化需要通过两个阶段:营养物质在较短的时间内被吸附到胶球表面;然后慢慢扩散进入胶球内部而被藻细胞所吸收利用得到净化。本文还对固定化菌藻共固定化系统进行了有益的探索。在同等条件下,固定化菌藻对氮磷的去除效果优于固定化细菌和固定化藻类。实验2d对氨氮和磷酸盐磷的去除能力,按去除率的大小排列为:固定化菌藻>固定化小球藻>固定化细菌,固定化菌藻对NH<,4><+>-N和PO<,4><3->-p的去除率分别达到97.09﹪和88.69﹪。显示把细菌和藻类共同包埋于同一载体内在同时去除污水中的氮磷和有机物方面有着更大的优势,菌藻共生是值得研究的一个方向,在污水处理中具有很大的潜力。