尿液和城市廢水應(yīng)用于微藻的培養(yǎng).pdf

1、微藻具有生長速度快、光合效率高、固碳能力強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠利用光能合成多種生物活性物質(zhì)，目前被廣泛應(yīng)用于能源、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。目前微藻培養(yǎng)時(shí)對(duì)水和營養(yǎng)鹽的巨大消耗是限制微藻大規(guī)模生產(chǎn)的瓶頸之一。利用城市生活廢水培養(yǎng)微藻能夠提供大量的水源及氮磷營養(yǎng)物，并能實(shí)現(xiàn)廢水的凈化。
　　 尿液作為城市生活廢水中主要的氮磷來源，如果在源頭分離就可以簡化污水處理工藝，城市廢水二級(jí)處理出水仍含有氮磷等營養(yǎng)物，要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的脫氮除磷仍是一個(gè)難點(diǎn)。因此

2、，本文將尿液及城市二級(jí)處理出水用于微藻的培養(yǎng)，不但能降低微藻生產(chǎn)成本，還能回收廢水中的營養(yǎng)鹽。
　　 本文首先通過對(duì)螺旋藻在光生物反應(yīng)器中，以生長速率、生物量及蛋白質(zhì)含量為指標(biāo)，以Zarrouk培養(yǎng)基中的生長為對(duì)照，進(jìn)行了在尿液中的生長評(píng)價(jià)，并通過營養(yǎng)物質(zhì)的投加考察了對(duì)其生長的改善。城市廢水則首先采用電去離子技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了濃縮預(yù)處理，再將濃縮液用于螺旋藻的培養(yǎng)，并通過添加營養(yǎng)成分對(duì)其生長進(jìn)行了優(yōu)化。
　　 一次培養(yǎng)中，螺

3、旋藻能夠在稀釋的尿液中生長，生長速率隨稀釋倍數(shù)增加而增大，但由于初期氨氮的抑制和后期營養(yǎng)物質(zhì)的不足，獲得的螺旋藻生物量、生長速率及蛋白質(zhì)含量均小于Zarrouk培養(yǎng)條件下的值。經(jīng)過培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)藻液最適接種體積為10％、初始吸光值OD560為0.1-0.18，螺旋藻可直接利用尿液中的氮磷及有機(jī)物，利用效率分別為87-95％、74-77％和50-60％。隨后，對(duì)螺旋藻在尿液中進(jìn)行了添加Zarrouk培養(yǎng)液、碳源和氮源的半連續(xù)培養(yǎng)，這提高了螺旋

4、藻的生長速率和蛋白質(zhì)含量，獲得的微藻生物量增多。同時(shí)，在一次培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，在7天后重新補(bǔ)充尿液，并保留原來一部分培養(yǎng)液進(jìn)行了螺旋藻的重復(fù)培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)更新培養(yǎng)液體積與總培養(yǎng)液體積的比值R為0.8時(shí)，重復(fù)培養(yǎng)時(shí)螺旋藻幾乎沒有生長延滯期，且生長速率最大，這為大規(guī)模培養(yǎng)提供了初步依據(jù)。
　　 二沉池廢水中不適合螺旋藻的直接培養(yǎng)，通過電去離子技術(shù)獲得的濃縮液可以直接用于培養(yǎng)，但是獲得的微藻生物量較低，生長速率小于Zarrouk培養(yǎng)基中的生

5、長速率。在濃縮液中添加Zarrrouk培養(yǎng)基、NaHCO3、NaNO3及微量元素的研究發(fā)現(xiàn)，添加50％培養(yǎng)基時(shí)螺旋藻獲得了最大的生長速率0.193d-1，當(dāng)添加6.0g/LNaHCO3、2.0g/LNaNO3時(shí)獲得了最高生物量(1.60g/L)。從經(jīng)濟(jì)和實(shí)際效果來看，接種20％原藻液或添加6.0g/LNaHCO3、1.0g/LNaNO3到濃縮液中，可以優(yōu)化螺旋藻的培養(yǎng)。經(jīng)過培養(yǎng)，濃縮液中的99.1％氨氮和84.6％總磷得到了回收，獲得了