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藻类膜对城市污水净化能力的研究

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2004年第2期36卷 186-190页

作者：邢丽贞张彦浩张志杰张向阳西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055 山东建筑工程学院环境工程系山东济南250014

在反应器中装满填料并接种藻类,经培养驯化后处理生活污水,对营养物质氮、磷有良好的处理效果.静态试验结果显示在3d内氨氮的平均处理效率达到89.2%,正磷酸盐的平均处理效率在达到71.3%;连续18d的动态试验结果表明在水力停留时间3d的条... 详细信息

在反应器中装满填料并接种藻类,经培养驯化后处理生活污水,对营养物质氮、磷有良好的处理效果.静态试验结果显示在3d内氨氮的平均处理效率达到89.2%,正磷酸盐的平均处理效率在达到71.3%;连续18d的动态试验结果表明在水力停留时间3d的条件下氨氮的平均处理效率达到85.9%,正磷酸盐的平均处理效率在达到63.0%.填料上生长的藻类膜优势藻种有鞘丝藻、颤藻、链丝藻和少量小球藻及栅藻.实验证明,藻类生物膜可以用于以除磷脱氮为目的的深度处理.

关键词：藻类膜污水处理除磷脱氮

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藻类膜对富营养化湖泊水处理效果实验

环境工程 2011年第2期29卷 10-12页

作者：魏群刘明升蔡元妃广西大学环境学院南宁530004

利用藻类膜处理富营养化水体是一种新的研究方法。在连续光照强度约3 500 lx条件下,研究了藻类膜处理武汉富营养化湖水的处理效果。实验结果表明:藻类膜处理富营养化湖水的氮磷效果明显,6 d内,南湖TP、TN和NH3-N的去除率分别为96.96%、9... 详细信息

利用藻类膜处理富营养化水体是一种新的研究方法。在连续光照强度约3 500 lx条件下,研究了藻类膜处理武汉富营养化湖水的处理效果。实验结果表明:藻类膜处理富营养化湖水的氮磷效果明显,6 d内,南湖TP、TN和NH3-N的去除率分别为96.96%、93.21%和92.84%,紫阳湖的TP、TN、NH3-N的去除率分别为96.43%、78.11%和97.63%,汤逊湖的TP、TN和NH3-N的去除率分别为81.32%、76.38%和84.64%。

关键词：藻类膜富营养化氮磷湖泊

藻类膜脱氮除磷影响因素及其对磷吸附/吸收行为研究

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藻类膜脱氮除磷影响因素及其对磷吸附/吸收行为研究

作者：周军广西大学

学位级别：硕士

氮磷等营养物质过量排入受纳水体是造成水体富营养化的关键因素。传统污水处理方法不能有效地同步去除氮磷营养物质,而藻类膜污水处理技术能够克服此弊端,是一项具有发展潜力的污水生物脱氮除磷技术。本课题以水华鱼腥藻及斜生栅藻为实... 详细信息

氮磷等营养物质过量排入受纳水体是造成水体富营养化的关键因素。传统污水处理方法不能有效地同步去除氮磷营养物质,而藻类膜污水处理技术能够克服此弊端,是一项具有发展潜力的污水生物脱氮除磷技术。本课题以水华鱼腥藻及斜生栅藻为实验藻种,将其接种于填充有立体弹性载体的人工污水中,形成藻类膜,考察pH、氮磷比、温度、光照强度、光照周期等对其脱氮除磷的影响,并在一定条件下,研究了藻类膜对磷的吸附／吸收行为,最后分析藻细胞主要组成元素的含量及其近似分子式。主要研究成果如下：(1)藻类膜脱氮除磷影响因素研究。①在温度为25℃、3500 lx连续光照实验条件下,pH为8是影响藻类膜去除污水中氮磷的一个临界值,小于8时,对氨氮、磷酸盐的去除效果有限,而大于8时,对氨氮、磷酸盐的去除效果有很大提升,在pH为10时,污水中氨氮的去除率在91%以上、磷酸盐去除率在93%以上。②在温度为26±2℃、35001x连续光照下,考虑到氨氮与磷酸盐的同步去除量及去除率,当固定磷浓度为1.5 mg/L时,最优N/P为10：1,水华鱼腥藻和斜生栅藻对污水中氨氮的去除率分别为67.6%、70.5%,对磷酸盐的去除率分别为91.8%、92.5%;当固定氨氮浓度为20 mg/L时,最优N/P为16：1,对氨氮的去除率分别为49.7%、56.4%,对磷酸盐的去除率分别为91.8%、91%。③正交实验表明,适宜的温度及连续的高光照强度有助于藻类对污水中营养物质的去除,主次影响顺序为B(光照强度)>A(温度)>C(光照周期),因素A、B水平的改变对生物量的增长及磷酸盐的去除有显著的影响,对硝态氮则影响不大,最优组合为温度25℃、光照强度60001x及光照周期24 h：0 h。(2)藻类膜对磷吸附/吸收行为研究。在温度为28℃、4000 lx连续光照下,水华鱼腥藻和斜生栅藻在240 min时对磷的吸附达到平衡,吸附量占细胞总磷比例分别为28.1%和23.5%,其对磷的吸附符合Langmuir等温式,线性回归系数分别为0.996、0.950,水华鱼腥藻对磷的最大吸附量和吸附常数分别为Q=0.625 mg/mg和K=0.233 L/mg;斜生栅藻则为Q=0.577 mg/mg, K=0.188 L/mg。(3)藻细胞主要元素含量及其成分分析。藻类存在超量吸磷现象,在营养充足条件下培养的水华鱼腥藻细胞总磷占细胞干重的1.58%,细胞主要元素有C、H、O、N、P、S,近似分子式为C65.78H112.62O55.97N7.53PS0.74;而在P-限制条件下培养3d,藻细胞内储存磷基本上被消耗完,近似分子式为C128H257～290O105～109N12～15PS1.2。

关键词：藻类膜影响因素氮磷细胞元素

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藻类膜藻种优选及其脱氮除磷实验研究

藻类膜藻种优选及其脱氮除磷实验研究

作者：蔡元妃广西大学

学位级别：硕士

藻类膜技术是一种新型的生物脱氮除磷技术。近年来,国内外学者针对藻类膜净化效果、净化机理做了大量研究工作,但是对藻类膜藻种筛选、生物活性、活性与净化能力之间存在的相关性方面的研究还很有限。本论文以弹性聚氯乙烯为载体,以鞘藻... 详细信息

藻类膜技术是一种新型的生物脱氮除磷技术。近年来,国内外学者针对藻类膜净化效果、净化机理做了大量研究工作,但是对藻类膜藻种筛选、生物活性、活性与净化能力之间存在的相关性方面的研究还很有限。本论文以弹性聚氯乙烯为载体,以鞘藻(Oedogonium sp.)、水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为实验藻种,在光照强度为35001x,温度为25±2℃条件下进行实验,首先筛选出适宜在该条件下挂膜的藻种,然后初步研究了氮磷比及饥饿度对藻类膜净化能力、藻细胞数量、胞外多糖(EPS)产量等的影响,最后分析了藻类膜脱氢酶活性(DHA)与其净化能力的相关性。主要研究成果如下：(1)以水华鱼腥藻藻类膜、蛋白核小球藻藻类膜及鞘藻藻类膜为实验藻种,根据其污水脱氮除磷效果、EPS产量及DHA大小进行筛选实验,筛选出适宜实验条件的挂膜藻种。结果表明：水华鱼腥藻藻类膜的脱氮除磷效率、EPS产量与DHA均较其余两种高,TP去除率、NH3-N去除率、EPS产量、DHA分别为90.25%,85.19%,18.333mg/L,0.069ug TF/mLh。据此筛选水华鱼腥藻作为后续实验研究的挂膜藻种。(2)以水华鱼腥藻为实验藻种,在不同氮磷比及饥饿度条件下对其净化能力进行实验研究。结果表明：当氮磷比为20：1时,TP、NH3-N、COD的去除率均为最大,分别为87.32%、90.57%、82.56%;当饥饿度为2d时,TP、NH3-N、COD的去除率均为最高,分别为88.80%、84.29%、91.63%;不同氮磷比实验中,在氮磷比为5：1时,藻类膜在第6天的EPS产量最高,为66.667mg/L,表明低浓度氮会刺激藻类分泌EPS;不同饥饿度实验中,实验结束时,EPS产量表现为饥饿1d>饥饿0d>饥饿7d=饥饿2d>饥饿4d,表明适度饥饿会刺激藻类膜积累EPS。(3)在不同氮磷比及饥饿度实验条件下,分析水华鱼腥藻藻类膜DHA变化。结果表明：当氮磷比为20：1时,DHA最大,为0.092ug TF/mLh,当饥饿2d时,DHA含量最大,为0.240ug TF/mL.h;根据直线拟合方程可知,藻类膜DHA与其净化能力之间存在一定程度上的线性相关性。

关键词：藻类膜氮磷脱氢酶活性胞外多糖

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氮磷比及饥饿度对藻类膜脱氮除磷能力的影响

广西大学学报（自然科学版） 2016年第3期41卷 890-895页

作者：魏群陈延飞李晓伟涂晓杰蔡元妃朱宇轩周军广西大学环境学院广西南宁530004 广西高校环境保护重点实验室广西南宁530004 河海大学文天学院安徽马鞍山243031

为研究氮磷比及饥饿度对藻类膜脱氮除磷能力的影响,在室温(25±2)℃、约3500 lx的连续光照条件下,以水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)为藻种,立体弹性聚氯乙烯为载体制备藻类膜,对5种氮磷比(5∶1、10∶1、16∶1、20∶1、30∶1)及饥饿条... 详细信息

为研究氮磷比及饥饿度对藻类膜脱氮除磷能力的影响,在室温(25±2)℃、约3500 lx的连续光照条件下,以水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)为藻种,立体弹性聚氯乙烯为载体制备藻类膜,对5种氮磷比(5∶1、10∶1、16∶1、20∶1、30∶1)及饥饿条件(0、1、2、4、7 d)进行为期6 d的污水处理实验。结果表明:氮磷比实验中,氮磷比为20∶1实验组藻类膜生物量最大,为3.875×10~6个/m L,藻类膜对TP、NH_4^+-N的去除率最高,分别为87.32%、90.57%;在最佳氮磷比为20∶1条件下,饥饿2 d实验组藻类膜生物量最大,为3.75×10~6个/m L,藻类膜对TP、NH_4^+-N的去除率最高,分别为88.80%、84.29%。

关键词：藻类膜氮磷比饥饿度氨氮总磷

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六种藻类膜脱氮除磷的实验研究

广西大学学报（自然科学版） 2013年第3期38卷 668-672页

作者：蔡元妃魏群郭莉娜孙红云周军张金莲广西大学环境学院广西南宁530004

在连续光照强度为3 500 lx,温度为(25±2)℃的实验条件下,以硝酸钠、硫酸铵、磷酸二氢钾为氮磷营养源,配制1 800 mL模拟废水,其总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)的初始浓度分别为10.57、36.56、19.40 mg/L,以立体弹性聚氯乙烯为载体,鞘... 详细信息

在连续光照强度为3 500 lx,温度为(25±2)℃的实验条件下,以硝酸钠、硫酸铵、磷酸二氢钾为氮磷营养源,配制1 800 mL模拟废水,其总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)的初始浓度分别为10.57、36.56、19.40 mg/L,以立体弹性聚氯乙烯为载体,鞘藻(Oedogonium sp.)、水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、水网藻(Hydrodictyon reticulatum)、阿氏颤藻(Oscillatoria agardhii)等为实验藻种,进行了为期6 d的藻类膜脱氮除磷实验。结果表明:在6种实验藻种中,蛋白核小球藻最适合作为脱氮除磷废水处理的挂膜藻种,其藻类膜的TP、TN、NH4+-N去除率最高,分别为87.88%、87.27%、89.25%;藻类膜脱氮除磷能力与其叶绿素含量无正相关性,蛋白核小球藻藻类膜的叶绿素含量最小,为0.065 4 mg/L,水华鱼腥藻藻类膜的叶绿素含量最大,为0.245 0 mg/L。

关键词：藻类膜蛋白核小球藻氮磷叶绿素

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混合藻藻类膜污水处理实验研究

混合藻藻类膜污水处理实验研究

作者：孙红云广西大学

学位级别：硕士

近年来,我国水体富营养化现象日益严重,而氮磷等营养因子是引起该问题的主要因素。藻类是自然水体中常见自养型生物,对氮磷具有较高的去除能力。本论文首先以蛋白核小球藻、水华鱼腥藻和鞘藻的混合藻进行藻类膜培养,对藻类膜优势藻种和... 详细信息

近年来,我国水体富营养化现象日益严重,而氮磷等营养因子是引起该问题的主要因素。藻类是自然水体中常见自养型生物,对氮磷具有较高的去除能力。本论文首先以蛋白核小球藻、水华鱼腥藻和鞘藻的混合藻进行藻类膜培养,对藻类膜优势藻种和膜结构进行分析;然后利用软性载体、半软性载体和弹性载体形成的藻类膜进行静态人工模拟污水实验,以软性载体形成的藻类膜进行静态湖泊水实验和动态人工模拟污水实验;最后研究有机碳源与光暗比对藻类膜脱氮除磷效果的影响。主要研究成果如下：(1)混合藻藻类膜培养及分析实验发现蛋白核小球藻、水华鱼腥藻和鞘藻的混合藻在软性载体、半软性载体和弹性载体上形成的藻类膜中优势藻种均为水华鱼腥藻;其中对半软性载体形成的藻类膜进行SEM分析,发现藻类膜表面呈四通八达的网状结构,其厚度约为100μm。(2)静态人工模拟污水实验结果显示：软性载体上形成的藻类膜对污水中NH4+-N、TP和COD的去除效果最好,最高去除率分别为82.88%、83.42%和94.44%。静态湖泊水实验发现：藻类膜可明显改善水体质量,其对NH4+-N、 TP和COD的去除率分别为92.19%、89.20%和84.44%。(3)动态人工模拟污水实验表明：藻类膜与斜板沉淀池组合工艺对人工模拟污水处理效果显著且稳定,其出水中NHd+-N、TP和COD的平均浓度分别为3.91mg/L、0.49mg/L和38.67mg/L。(4)有机碳源及光暗比实验结果表明：混合藻藻类膜在添加有机碳源时的脱氮除磷效果优于未添加有机碳源时,NH4+-N、TP和TN的最高去除率分别为96.27%、72.44%和96.34%;在光暗比为24h：0h时,混合藻藻类膜对NH4+-N、TN和TP的去除率最高,分别为99.25%、90.39%和76.12%,最低浓度分别为0.17mg/L、2.78mg/L和2.66mg/L。

关键词：藻类膜氮磷 COD 膜结构

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新型藻类膜工艺系统污水脱氮除磷实验研究

新型藻类膜工艺系统污水脱氮除磷实验研究

作者：陈延飞广西大学

学位级别：硕士

利用藻类膜去除污水中氮磷等营养物质,对水体富营养化的防治具有广阔的应用前景。本论文以蛋白核小球藻、水华鱼腥藻和斜生栅藻为实验藻种,优选出优势藻种。构建以进(原)水水箱、蠕动泵、藻类膜反应器、斜板沉淀池、超滤膜装置和出水水... 详细信息

利用藻类膜去除污水中氮磷等营养物质,对水体富营养化的防治具有广阔的应用前景。本论文以蛋白核小球藻、水华鱼腥藻和斜生栅藻为实验藻种,优选出优势藻种。构建以进(原)水水箱、蠕动泵、藻类膜反应器、斜板沉淀池、超滤膜装置和出水水箱组成的藻类膜工艺系统,以优选藻种挂膜,在室温、光强为3000～4500 lx的连续光照条件下,进行模拟城市生活污水和南湖水动态实验,验证工艺系统的污水处理效果、系统运行稳定性和可行性。主要研究结论如下：1)藻种优选实验：蛋白核小球藻、水华鱼腥藻和斜生栅藻形成的混合藻中各藻种生物量所占比例分别为25.23%、36.45%和38.32%,结合3种藻对人工污水中氮磷的去除效果表明,斜生栅藻和水华鱼腥藻的生长优势和去除效果明显。2)水力停留时间(HRT)为6d的模拟城市生活污水动态实验结果表明：COD、TP、TN和NH4+-N的平均去除率分别达到90.22%、96.16%、93.16%和89.83%,其平均出水浓度分别为：54.3 mg·L-1、0.41 mg·L-1、2.36 mg·L-1和1.34 mg·L-1;出水浊度降为2度;沉淀池和超滤膜系统可完全过滤污水中的藻;藻类膜反应器中温度平均比室温高5.0℃。3)南湖水静态培养实验发现有疑似藻类的存在,经与淡水藻种库对比,可能为雨生红球藻;藻类膜工艺系统南湖水动态实验显示,斜生栅藻仍为优势藻种。4)HRT为4 d的南湖水动态实验结果显示：COD、TP、TN和NH4+-N出水平均浓度分别为29.80 mg·L-1、0.04 mg·L-1、0.65 mg·L-1和0.20 mg·L-1,平均去除率达到52.61%、90.42%、77.39%和91.47%;藻类膜反应器中pH和DO浓度的平均值分别为10.38和12.8 mg·L-1,基本维持在10.12和10.1mg·L-1以上,且反应器平均温度比室温高4.0℃。

关键词：藻类膜光反应器氮磷南湖

斜生栅藻藻类膜脱氮除磷影响因素及其机理研究

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斜生栅藻藻类膜脱氮除磷影响因素及其机理研究

作者：李晓伟广西大学

学位级别：硕士

城市污水中含有大量的氮、磷等营养物质,造成严重的水体富营养化,而城市污水处理厂所采用的传统脱氮除磷工艺使二级出水氮、磷浓度仍然很高,难以高效、同步的去除氮磷营养物质。藻类膜污水处理技术具有生态环保、高效低能、接近自然处... 详细信息

城市污水中含有大量的氮、磷等营养物质,造成严重的水体富营养化,而城市污水处理厂所采用的传统脱氮除磷工艺使二级出水氮、磷浓度仍然很高,难以高效、同步的去除氮磷营养物质。藻类膜污水处理技术具有生态环保、高效低能、接近自然处理工艺等特点,用于城市污水深度处理具有极大的发展潜力。本文选用斜生栅藻为实验藻种,将其附着于立体弹性载体表面,置于人工污水中形成藻类膜,考察氮源形态、藻类接种、浓度磷浓度、光照周期、饥饿处理、搅拌间隔等因素对其脱氮除磷能力的影响,通过正交实验确定最佳实验条件,以研究藻类膜脱氮除磷过程中生物吸收所占的比例,并分析藻细胞主要元素及官能团的变化。主要研究成果如下：(1)①以硝态氮为氮源更利于藻类膜生物量增长。以硝酸钠为氮源时,藻类膜生物量增量为7.76 mg/L,对氮、磷的去除率分别为94.61%、95.63%;以氯化铵为氮源时,藻类膜生物量增量为1.05 mg/L,对氮、磷的去除率分别为50.20%、95.50%。②随着接种浓度的增加,氮、磷去除率增大,初始藻液接种浓度为7.31 mg/L时,去除率最大,分别为96.22、97.52%。③固定氮浓度为20 mg/L,当磷浓度为20 mg/L时藻类膜生物量增量最大,为10.77 mg/L;磷浓度为10 mg/L时,藻类膜对污水中氮、磷的去除率最高,分别为92.7%、99.46%。④藻类膜脱氮除磷最佳光照周期(L：D)为16：8,藻类膜生物量增量、挂膜量均最大,分别为13.27 mg/L、2.85 mg/L;此时氮、磷去除率最高,分别为97.49%、97.65%;连续光照或无光照均不利于藻类的生长及氮、磷的去除。⑤适当的饥饿处理有利于藻类膜生物量的增长,饥饿1d的藻类膜生物量增量最大,为9.28 mg/L;饥饿2d藻类膜对氮、磷的去除率最高,分别为96.23%、97.27%。过度的饥饿处理不利于藻细胞的生长。⑥搅拌间隔为8h时,藻类膜生物量增量最大,为9.02 mg/L,氮、磷去除率最高,分别为96.15%、94.07%。⑦正交实验表明,适当的饥饿处理、搅拌及光照周期有助于藻类膜对污水中营养物质氮磷的去除,最佳的脱氮除磷工艺条件为：光照周期(L：D)(16：8)、饥饿处理(2 d)、磷浓度(10 mg/L)及搅拌间隔(8 h)。(2)生物去除是斜生栅藻藻类膜脱氮除磷的主要作用方式。以硝态氮为氮源时,藻类膜对氮的化学去除比例仅占4.9%,可忽略不计;藻类膜对磷的化学去除占其对磷去除总量的26.9%,生物吸收在藻类膜去除氮磷的过程中占较高比重;藻细胞内主要元素有C、N、H、O、P、S等,主要元素所占比例随藻类膜系统作用时间的不同而有所变化,实验至第三天,所得藻类分子式与理论分子式最为接近,为C106.03H191.06O71.52N13.73PS0.35。实验过程中,藻细胞多糖、脂肪酸、蛋白质及磷脂等聚合物参与对氮磷的吸附、吸收过程。

关键词：藻类膜氮磷影响因素机理研究