【摘 要】
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食品工业生产过程中会产生不同种类废水,其中粉丝生产废水为高浓度有机废水,有产量大、浓度高等特点。若不能有效处理,会对环境造成严重危害。在传统水处理基础上,研发高效、绿色、可持续的水处理技术,是减少碳排放、确保碳达峰的一项措施。微藻处理废水技术是利用微藻降低水中有机物及氮、磷,为自身提供碳源、氮源及磷源,产生有价值营养物质,微藻处理废水是一种双重效益的方法,实现资源可持续发展。论文粉丝废水取自山东招
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食品工业生产过程中会产生不同种类废水,其中粉丝生产废水为高浓度有机废水,有产量大、浓度高等特点。若不能有效处理,会对环境造成严重危害。在传统水处理基础上,研发高效、绿色、可持续的水处理技术,是减少碳排放、确保碳达峰的一项措施。微藻处理废水技术是利用微藻降低水中有机物及氮、磷,为自身提供碳源、氮源及磷源,产生有价值营养物质,微藻处理废水是一种双重效益的方法,实现资源可持续发展。论文粉丝废水取自山东招远某粉丝加工厂废水处理站,通过在粉丝废水环境中分离筛选鉴定藻种,并用于粉丝废水处理,考察其对粉丝废水耐受能力,优化微藻对粉丝废水处理的氮磷条件,探究微藻处理粉丝废水的可行性,筛选出处理粉丝废水的优势藻种。主要研究内容如下:（1）利用稀释倒皿及平板分离技术在粉丝废水及其污泥中分离纯化微藻,通过形态学与分子生物学共同鉴定,筛选出分别与小球藻（Chlorella sorokiniana）、单针藻（Monoraphidium sp.）、普通小球藻（Chlorella sp.）亲缘性较近的三种藻种,命名为NZ1、NZ4、NZ6。将其在BG-11培养基中培养观察筛选藻种的生长状况,12天后,OD680吸光值分别为1.746、1.380、1.014,表明藻株NZ1、NZ4生长能力较强,选择藻株NZ1、NZ4作为后续试验研究对象。（2）通过不同浓度粉丝废水试验,探究微藻对粉丝废水耐受性。初筛时将粉丝废水浓度稀释为100%、75%、50%、20%,观察到藻株外观变白,微藻无法生长。废水浓度进一步稀释为10%、5%、2.5%、1.5%,结果表明两株微藻在10%废水中生物量相对较高,处理14天后,OD680吸光值为1.063和0.974,叶绿素a含量最高可达5.86 mg/L、3.51 mg/L。在此浓度废水中,藻株NZ1、NZ4对污染物净化效果相对较好,NZ1对氨氮、总氮、总磷、COD去除率分别为58.35%、55.00%、49.50%、24.83%,藻株NZ4对氨氮、总氮、总磷、COD去除率46.42%、56.53%、44.45%、21.16%。综合分析,藻株NZ1生长及对污染物去除能力均强于藻株NZ4。（3）为优化微藻在粉丝废水中生物量、高价值生物质生产及废水处理效果,在30℃、光照40μmol photons·m-2·s-1、24 h光照培养条件下,投加不同NaNO3浓度（0 g/L、0.5 g/L、1 g/L、1.5 g/L和2 g/L）进行试验研究。结果表明,两株微藻在投加量0.5 g/L粉丝废水中微藻生长状况较好,处理14天后,OD680吸光值为2.356和1.739,叶绿素a为13.4 mg/L和6.0 mg/L;在未投加额外氮源的废水中藻株NZ1油脂含量最高,可达20.62%,油脂产率较低仅为6.71 mg·（L·d）-1,随氮浓度的升高,油脂含量降低,表明氮限制对油脂生产有促进作用。在NaNO3投加量为0.5 g/L废水中,两株微藻随粉丝废水中污染物去除效果较好,藻株NZ1对氨氮、总氮、总磷、COD去除率分别为65.12%、64.01%、61.87%、34.15%,藻株NZ1对氨氮、总氮、总磷、COD去除率分别为52.29%、60.46%、55.17%、27.44%。（4）在NaNO3投加量0.5 g/L粉丝废水中,投加不同浓度K2HPO4（0 mg/L、0.05mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L和0.4 mg/L）进行试验研究。试验结果表明藻株NZ1、NZ4在K2HPO4投加量0.1 mg/L废水中生长状况相对较好,OD680吸光值分别达3.562和1.986,叶绿素a含量为21.07 mg/L和6.90 mg/L,油脂含量为24.08%和18.26%。此浓度下,藻株NZ1对氨氮、总氮、总磷、COD去除率分别为78.13%、70.02%、77.21%、38.44%,NZ4对氨氮、总氮、总磷、COD去除率分别为61.40%、63.34%、58.45%、30.52%,藻株NZ1生长情况及废水处理效果均优于藻株NZ4。对以上试验结果对比分析,藻株NZ1在氮投加量为0.5 g/L、磷投加量为0.1 mg/L时生物量最佳,叶绿素a和油脂等高价值生物质得到较好积累,对粉丝废水中污染物质去除能力较强,是微藻处理粉丝废水较适氮、磷投加量。本研究为微藻处理高浓度有机废水提供了技术支撑。
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