纖維乙醇廢水培養(yǎng)小球藻的研究.pdf

1、纖維乙醇廢水是從纖維乙醇的各個(gè)生產(chǎn)工序中匯流產(chǎn)生的一種有機(jī)混合廢水。經(jīng)過(guò)預(yù)處理和厭氧發(fā)酵等二級(jí)處理后的纖維乙醇廢水，還殘留有較多的營(yíng)養(yǎng)元素，需要進(jìn)一步深度處理。很多研究已經(jīng)表明，利用微藻深度處理廢水具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。本實(shí)驗(yàn)中，將厭氧發(fā)酵后的纖維乙醇廢水用于小球藻培養(yǎng)，通過(guò)廢水耐受藻株的紫外誘變和篩選；培養(yǎng)條件對(duì)小球藻生長(zhǎng)和廢水凈化的影響；靜態(tài)混合光生物反應(yīng)器處理纖維乙醇廢水和生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)研究三部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為小球藻的育種、最佳

2、培養(yǎng)條件的選擇和光生物反應(yīng)器中擴(kuò)大化培養(yǎng)提供理論依據(jù)。得到結(jié)論如下：
　　首先，通過(guò)對(duì)出發(fā)株Chlorella vulgaris fachb-1068進(jìn)行紫外誘變并在廢水中篩選，獲得對(duì)纖維乙醇廢水具有耐受潛力的10個(gè)紫外誘變株。將不同藻株放在純纖維乙醇廢水中進(jìn)行平行培養(yǎng)，基于小球藻生物量、廢水化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（TAN）和總磷（TP）的去除率的對(duì)比，選出一株最佳廢水耐受株Chlorella vulgaris CEW-1，相

3、較于出發(fā)株，其生物量、COD、TAN和TP的去除率分別提高了134％、154%、13%和84%。
　　分別研究了pH、溫度、光強(qiáng)、通氣和CO2濃度對(duì)小球藻Chlorella vulgaris CEW-1在純纖維乙醇廢水中的生長(zhǎng)和廢水凈化的影響。對(duì)比不同條件下小球藻生物量和廢水COD、TAN和TP的去除率，得到小球藻在光生物反應(yīng)器中的最佳生長(zhǎng)條件為：pH7、溫度30 oC、光強(qiáng)4000lux、通氣量0.3vvm和CO2濃度5%。在最

4、佳培養(yǎng)條件下培養(yǎng)24天后，靜態(tài)混合反應(yīng)器中小球藻Chlorella vulgaris CEW-1的最大生物量為1.98g/L，COD、TAN和TP的最高去除率分別為54.8%、97.6%和84.2%。
　　在柱狀氣升式光生物反應(yīng)器中安裝靜態(tài)混合元件，制成一種靜態(tài)混合反應(yīng)器，并分別制作了與其尺寸相同的柱狀氣升式反應(yīng)器和鼓泡式反應(yīng)器，在三個(gè)反應(yīng)器中用純纖維乙醇廢水培養(yǎng)小球藻Chlorella vulgaris CEW-1，對(duì)微藻生長(zhǎng)和

5、廢水凈化效果進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)三個(gè)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)靜態(tài)混合元件可以提高氣液混合效果和光暗循環(huán)速率，有可能促進(jìn)小球藻生長(zhǎng)。進(jìn)一步對(duì)比了三個(gè)反應(yīng)器中小球藻Chlorella vulgaris CEW-1培養(yǎng)和纖維乙醇廢水凈化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)靜態(tài)混合反應(yīng)器中小球藻生物量、COD、TAN和TP凈化率比柱狀氣升式反應(yīng)器和鼓泡式反應(yīng)器中都有不同程度的提高。用Logistic模型和修改的Luedeking–Piret模型分別對(duì)小球藻Chlorella