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摘 要 利用海藻酸钠-聚乙烯醇凝胶固定化水华束丝藻和硅藻土，研究不同包埋比例（即m湿藻∶m硅藻土）对COD的净化效果，随着包埋比的增加，包埋粒对水体中COD的去除能力呈先增加后降低的趋势。当包埋比为1∶4时，净化效果最好，对COD的去除率为86.34%。
关键词 水华束丝藻；硅藻土；包埋比；畜禽废水；COD净化
中图分类号：X713 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）12--02
未经处理的畜禽废水中有机污染负荷较高，会随着环境的影响造成严重的污染[1]。目前，我国处理技术还不是非常的成熟，管理运行的成本很高，规模化的养殖场的废水处理还没有达到国家一级排放标准。近年来，采用藻类细胞固定化技术处理污水的研究，受到国内外广泛关注[2]。本文研究了不同固定化条件下，固定化水华束丝藻和硅藻土对畜禽废水COD（化学需氧量）的净化效果。
1 材料与方法
1.1 实验材料
实验藻种水华束丝藻（Aphanizomenon flosaquae）FACHB-1039，购自中国科学院水生生物研究所藻种库，该株系是从滇池中分离、纯化后获得。实验前2周将藻种在无菌条件下接种在含300 mL BG11培养基的500 mL锥形瓶中，置于光照培养室进行扩大培养，反复接种，使之处于对数增长期。在665 nm下测其生长曲线，见图1。
1.2 实验方法
藻种的包埋固定化：实验按以下包埋比例进行固定化处理，然后用注射器匀速滴入预冷的饱和硼酸溶液和质量分数为3%的CaCl2混合溶液中固定，滴完后在4 ℃下凝胶8 h。取出颗粒用蒸馏水冲洗2次，再用0.7%生理盐水在4 ℃下浸泡24 h，最后蒸馏水冲洗备用。实验组设定见表1。
2 结果与分析
2.1 不同包埋比条件下对COD的去除效果
图2（a）和图2（b）为包埋组和空白组实验在对模拟废水中COD的去除效果研究。由图2（a）可以看出，在前5 d中，不同包埋比下的实验组对污水中COD的去除呈现出较快的上升趋势；通过10 d的降解吸附，去除率基本达到70%左右。在整个实验过程中，藻土比为1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5对污水中总磷的去除率分别为61.23%、70.65%、73.24%、86.34%、78.50%。悬浮组和未加吸附剂硅藻土包埋实验组对总磷去除率分别为78.20%和81.36%，说明同样在包埋比为1∶4的条件下实验组对总磷有最佳去除能力。在最佳包埋比例条件下，总磷去除率相对1∶1和1∶0实验组分别高出9.03%和15.35%；同时，相对悬浮组高出18.52%，再次说明包埋固定水华束丝藻能极大提升其对污水中COD的去除能力。图2（b）给出了在单独包埋硅藻土的情况下，包埋粒对COD的去除效果。从10 d的去除试验中可以看出，对照实验组0∶4、0∶5对COD的去除率为30%左右，较其他对照实验组有明显的提升，说明了硅藻土对COD有一定吸附效果。
2.2 包埋后与悬浮状态生长状况研究
图3为包埋后的水华束丝藻和悬浮状态下的水华束丝藻的生长状况。从图中可以观察到藻类在新环境中有6 d左右的适应期，在第22天左右生长达最大并开始进入稳定期，30 d后开始衰亡。同时，被包埋的藻在最初3 d的生长量低于悬浮状态下藻的生长量，经过10 d左右的适应都出现了相对较明显的增长，开始进入对数生长期，整个生长周期符合典型的“S”型曲线。同时，也可以看出包埋水华束丝藻并没有对其生长产生较大影响，而且可以观察到，在对数生长期，包埋组的生长趋势明显要稍高于悬浮组，说明经包埋后水华束丝藻流动性减弱，加之包埋粒可能对氮磷有一定吸附性能，增快了其生长。
3 结论
包埋水华束丝藻和硅藻土在不同包埋比例下对COD有不同的吸附效果，其中在m藻：m土为1∶3～1∶4时，去除效果最好均可达到90%以上，其他实验组均有不同程度的下降，而悬浮藻去除率只有75%～80%。
参考文献
[1]陈蕊，傅学起.畜禽养殖废水的研究与应用[J].农业环境科学学报，2006，25（增刊）：374-377.
[2] De la Noüe J.，Proulxd D. Biological tertiary Treatment of Urban Wastewaters with Chitosan Immobilized Phormidium[J].Appl. Microbiol. Bio-technol.，1988（29）： 292-297.
（责任编辑：刘昀）
关键词 水华束丝藻；硅藻土；包埋比；畜禽废水；COD净化
中图分类号：X713 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）12--02
未经处理的畜禽废水中有机污染负荷较高，会随着环境的影响造成严重的污染[1]。目前，我国处理技术还不是非常的成熟，管理运行的成本很高，规模化的养殖场的废水处理还没有达到国家一级排放标准。近年来，采用藻类细胞固定化技术处理污水的研究，受到国内外广泛关注[2]。本文研究了不同固定化条件下，固定化水华束丝藻和硅藻土对畜禽废水COD（化学需氧量）的净化效果。
1 材料与方法
1.1 实验材料
实验藻种水华束丝藻（Aphanizomenon flosaquae）FACHB-1039，购自中国科学院水生生物研究所藻种库，该株系是从滇池中分离、纯化后获得。实验前2周将藻种在无菌条件下接种在含300 mL BG11培养基的500 mL锥形瓶中，置于光照培养室进行扩大培养，反复接种，使之处于对数增长期。在665 nm下测其生长曲线，见图1。
1.2 实验方法
藻种的包埋固定化：实验按以下包埋比例进行固定化处理，然后用注射器匀速滴入预冷的饱和硼酸溶液和质量分数为3%的CaCl2混合溶液中固定，滴完后在4 ℃下凝胶8 h。取出颗粒用蒸馏水冲洗2次，再用0.7%生理盐水在4 ℃下浸泡24 h，最后蒸馏水冲洗备用。实验组设定见表1。
2 结果与分析
2.1 不同包埋比条件下对COD的去除效果
图2（a）和图2（b）为包埋组和空白组实验在对模拟废水中COD的去除效果研究。由图2（a）可以看出，在前5 d中，不同包埋比下的实验组对污水中COD的去除呈现出较快的上升趋势；通过10 d的降解吸附，去除率基本达到70%左右。在整个实验过程中，藻土比为1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5对污水中总磷的去除率分别为61.23%、70.65%、73.24%、86.34%、78.50%。悬浮组和未加吸附剂硅藻土包埋实验组对总磷去除率分别为78.20%和81.36%，说明同样在包埋比为1∶4的条件下实验组对总磷有最佳去除能力。在最佳包埋比例条件下，总磷去除率相对1∶1和1∶0实验组分别高出9.03%和15.35%；同时，相对悬浮组高出18.52%，再次说明包埋固定水华束丝藻能极大提升其对污水中COD的去除能力。图2（b）给出了在单独包埋硅藻土的情况下，包埋粒对COD的去除效果。从10 d的去除试验中可以看出，对照实验组0∶4、0∶5对COD的去除率为30%左右，较其他对照实验组有明显的提升，说明了硅藻土对COD有一定吸附效果。
2.2 包埋后与悬浮状态生长状况研究
图3为包埋后的水华束丝藻和悬浮状态下的水华束丝藻的生长状况。从图中可以观察到藻类在新环境中有6 d左右的适应期，在第22天左右生长达最大并开始进入稳定期，30 d后开始衰亡。同时，被包埋的藻在最初3 d的生长量低于悬浮状态下藻的生长量，经过10 d左右的适应都出现了相对较明显的增长，开始进入对数生长期，整个生长周期符合典型的“S”型曲线。同时，也可以看出包埋水华束丝藻并没有对其生长产生较大影响，而且可以观察到，在对数生长期，包埋组的生长趋势明显要稍高于悬浮组，说明经包埋后水华束丝藻流动性减弱，加之包埋粒可能对氮磷有一定吸附性能，增快了其生长。
3 结论
包埋水华束丝藻和硅藻土在不同包埋比例下对COD有不同的吸附效果，其中在m藻：m土为1∶3～1∶4时，去除效果最好均可达到90%以上，其他实验组均有不同程度的下降，而悬浮藻去除率只有75%～80%。
参考文献
[1]陈蕊，傅学起.畜禽养殖废水的研究与应用[J].农业环境科学学报，2006，25（增刊）：374-377.
[2] De la Noüe J.，Proulxd D. Biological tertiary Treatment of Urban Wastewaters with Chitosan Immobilized Phormidium[J].Appl. Microbiol. Bio-technol.，1988（29）： 292-297.
（责任编辑：刘昀）