固定化微囊藻对畜禽污水中氮_磷的净化研究_高鹏

畜禽废水中含有大量的N、P等营养物质，随着我国畜禽养殖业的大力发展，其带来的环境污染问题日益严重，不仅影响经济发展，而且还危及生态安全，影响了人们的身体健康和正常生产生活，已成为人们普遍关注的社会问题[1]。近年来，国内外学者研究固定化藻类技术应用于废水的处理取得了令人鼓舞的研究成果[2-5]。目前，有关采用固定化铜绿微囊藻对畜禽废水中N、P营养盐的处理研究鲜有报道。本文采用海藻酸钠和聚乙烯醇包埋固定化铜绿微囊藻（Microcystisaeruginosa）处理四川农业大学养殖污水处理厂的畜禽废水，研究其对NH4+-N和TP的去除效果，研究固定化铜绿微囊藻球对畜禽废水处理的可行性，进而为畜禽废水提供新的处理方法。1试验部分1.1试验材料供试藻种：铜绿微囊藻（Microcystisaerugi-nosa）藻种FACHB905，购自中国科学院水生生物研究所藻种库（FACHB）。包埋剂：海藻酸钠（SA），聚乙烯醇（PVA）。1.2试验废水高浓度废水：四川农业大学污水处理厂经格栅简单除去粗大颗粒后的出水。NH4+-N、TP的质量浓度分别为54.18、15.10mg·L-1。低浓度废水：四川农业大学污水处理厂经CASS曝气池处理后的出水。NH4+-N、TP的质量浓度分别为30.60、11.00mg·L-1。1.3试验方法1.3.1藻种培养铜绿微囊藻经无菌操作接种于BG11培养基中，置于光照培养箱中：温度（25±1）℃，光照强度为2500lux，光暗比12h：12h。培养后用于固定化试验。1.3.2藻种的包埋固定化将进入稳定生长期的铜绿微囊藻离心浓缩经无菌的蒸馏水洗涤，离心、洗涤2次，使吸附在藻细胞表面的氮磷脱落。海藻酸钠（SA）包埋固定化：将藻液与质量分数4%的海藻酸钠溶液等比例混匀，用注射器匀速滴入质量分数5%预冷的CaCl2溶液中，全部滴加后，搅拌2h，以增加其硬度。取出后，用蒸馏水及培养液洗涤。聚乙烯醇（PVA）包埋固定化：将藻液与质量分数20%的聚乙烯醇和质量分数0.4%海藻酸钠混合溶液等比例混匀，用注射器匀速滴入预冷的饱和硼酸溶液和质量分数3%的CaCl2混合溶液中固定，全部滴加后，置于冰箱24h，以增加其硬度。取出后，用蒸馏水及培养液洗涤。固定化微囊藻对畜禽污水中氮、磷的净化研究高鹏，王应军（四川农业大学资源环境学院，四川雅安625014）摘要：利用固定化藻类的生物富积作用净化污水中的氮和磷，将铜绿微囊藻分别包埋固定在海藻酸钠、聚乙烯醇凝胶中对畜禽污水进行净化处理，研究在不同包埋剂固定的情况下，铜绿微囊藻球对不同浓度畜禽废水中氨氮和总磷的去除效果。结果表明，海藻酸钠作为包埋剂时，固定化藻球对高浓度污水中和低浓度污水中氨氮和总磷的平均去除率分别达到90.77%、76.10%和82.37%、67.59%；聚乙烯醇作为包埋剂时，固定化藻球对高浓度污水中和低浓度污水中氨氮和总磷的平均去除率分别达到79.39%、69.04%和65.70%、60.65%。海藻酸钠作为包埋剂时，其处理效果略优于用聚乙烯醇作为包埋剂的情况，而且在高浓度条件下，处理效果更好。关键词：铜绿微囊藻；海藻酸钠；聚乙烯醇；畜禽废水；氨氮；总磷中图分类号：X712文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)11-0114-003收稿日期：2011-03-08基金项目：四川省教育厅重点项目（10ZA059）作者简介：高鹏（1984－），女，硕士研究生，研究方向为环境生物工程；联系电话：15228804513；E-mail：gao6286367@163.com联系作者：王应军；E-mail：wwyyjj1972@163.com第37卷第11期2011年11月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.11Nov.,2011114DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.11.0291.3.3空白藻球的制备空白胶球的制备方法与藻类固定化方法一样，只是用蒸馏水代替藻液。1.3.4试验方法筛选大小、形状良好直径在3.5mm左右的颗粒，置于图1反应器中的高、低浓度的畜禽废水中，另设空白组用于对照。每种处理设置3个重复，进水量分别为1L，水力停留时间为6d，每隔24h取样测定水中的NH4+-N和TP。1.4测定方法NH4+-N采用钠氏试剂分光光度法，TP采用钼锑抗比色法[6]。2结果与讨论2.1PVA和SA对高浓度污水的处理由图2可知，前两天PVA凝胶藻颗粒对NH4+-N的去除效果优于SA凝胶藻颗粒，3d后SA凝胶藻颗粒对NH4+-N的去除率超过了PVA凝胶藻颗粒。对污水经过6d的处理，SA凝胶藻颗粒和PVA凝胶藻颗粒对高浓度畜禽污水中NH4+-N的平均去除率分别为90.77%和79.39%；从SA凝胶藻颗粒