Microalgae cultivation using an aquaculture wastewater as growth medium for biomass and biofuel production

Microalgae as a main feedstock has attracted much attention in recent years but is still not economically feasible due to high algal culture cost. The objective of this study was to develop a comprehensive eco-friendly technology for cultivating microalgae Platymonas subcordiformis using aquaculture wastewater as growth medium for biomass and biofuel production. Platymonas subcordiformis was grown in pretreated flounder aquaculture wastewaters taken from different stages. Each of wastewater contained different levels of nutrients. The biomass yield of microalgae and associated nitrogen and phosphorous removal were investigated. The results showed that algal cell density increased 8.9 times than the initial level. Platymonas subcordiformis removed nitrogen and phosphorus from wastewater with an average removal efficiency of 87%-95% for nitrogen and 98%-99% for phosphorus. It was feasible to couple the removal of nitrogen and phosphorus from wastewater to algal biomass and biofuel production. However, further studies are required to make this technologies economically viable for algae biofuel production.     

微藻膜反应器处理海水养殖废水性能及膜污染特性

以海水养殖废水为研究对象,探究了微藻膜反应器的脱氮除磷效能及膜污染特性.采用青岛大扁藻（Platymonas helgolandica tsingtaoensis）作为生物源,经过60 d的运行,微藻膜反应器的TN和TP去除率分别为73.6%和77.9%,TN和TP去除速率达到15g·（m³·d）^-1和2.8g·（m³·d）^-1.反应器中的微藻能够较快富集,最大生长速率可达53.3mg·（L·d）^-1,最大生物量可达1.4 g·L^-1.第18d和38d分别对反应器中的微藻进行采收,未影响反应器的脱氮除磷效能,且可以在一定程度上缓解膜污染现象.微藻生物量的增加会显著提高膜污染物质的含量,三维荧光光谱结果表明,色氨酸类蛋白质和芳香类蛋白质是造成膜污染的重要因素.     

菌藻共生系统净化污水处理厂尾水的条件探究与优化

城镇污水处理厂尾水排入水体后,尾水中的氮、磷仍易引起受纳水体富营养化问题,开展尾水深度处理以进一步去除氮、磷营养物质具有现实意义。通过试验研究了不同菌藻共培养对氮、磷的去除效果,筛选出优势菌藻组合,采用响应面法研究了通气量、光波长、细菌接种量对氮、磷去除效果的交互影响,提出最优参数组合,并建立菌藻共生系统,进行验证试验。结果表明：不同菌藻组合中,蛋白核小球藻-地衣芽胞杆菌-恶臭假单胞菌共培养组对TN、TP的去除效果较好;此菌藻共生系统在蓝光、通气量为1.8 L/min及细菌接种量为20%（体积比）条件下,TN去除率最大可达93.7%,1 d 后TP基本上完全被去除;在蓝光、通气量为2.0 L/min及细菌接种量为5%条件下,2 d后氮去除率可达98.4%;在红光、通气量为2.0~3.0 L/min及细菌接种量为10%~20%条件下,2 d后氨氮可完全被去除。菌藻共生系统对氮、磷去除效果的最优参数组合为蓝光、通气量为1.8 L/min及细菌接种量为20%,最优参数组合验证的结果与预测值相符,系统出水符合GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水质标准,可为菌藻共生系统的实际应用提供理论基础。

     

生物膜反应器降解生物质气化洗焦废水

陶瓷球作为固定介质 ,接种本实验室保藏的Pseudomonassp1和Pseudomonassp2混合菌种 ,应用生物膜反应器处理生物质气化过程中产生的洗焦废水 ,对反应器运转整个过程的进出水COD浓度、进出水苯、萘、菲、吡啶、喹啉、异喹啉的含量、反应器内和反应器出水含菌量进行测定 ,以了解生物膜反应器处理生物质气化洗焦废水的特性 .结果表明 ,反应器经挂膜、增菌后 ,可达到稳定运转状态 ,有效的控制了反应器内微生物细胞的流失 ,使生物质气化洗焦废水中的有机物得到较好去除 .     

固定化藻类脱氮除磷效果研究

藻类固定在活性炭上用于去除人工配制污水中的氮、磷等污染物。试验结果表明藻类对氮、磷和浊度的去除率分别达到50％、41．9％和98．2％,氮、磷和浊度相应达到较好去除效果的时间分别为12、60、60h。     

宏组学方法及在污水生物处理系统研究中的应用

近年来随着测序、质谱等技术的高速发展,基于核酸分子信息为基础的包含宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白组学与代谢组学等核心内容的生物分子宏组学方法逐渐成熟,成为揭示污水生物处理系统中的关键微生物菌群结构和功能特征的有力工具,也在检测污水系统中多种ARGs以及探究其传播机制上发挥出无法替代的巨大优势,在污水生物处理研究中应用宏组学,对于深化认知污水处理系统本质、提高污水处理效率以及控制ARGs在环境中的传播具有重要指导意义.本文对宏组学方法进行了简单的介绍,着重综述了其在污水生物脱氮、强化生物除磷及探究抗生素抗性基因等方面的进展,并展望了其在污水生物处理系统中的广泛应用前景.     

Addition of anaerobic tanks to an oxidation ditch system to enhance removal of phosphorus from wastewater

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｂｏｄｉｅｓｈａｓｂｅｅｎａｔｔｅｎｄｅｄｍａｎｙｙｅａｒｓｂｙｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓａｎｄｔｈｅｐｕｂｌｉｃ .Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｔｈｅｗａｔｅｒｂｏｄｉｅｓｏｒｉｇｉｎａｔｅｓｆｒｏｍｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ,ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒ;ｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒｂｅｉｎｇｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｓｏｕｒｃｅ .Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ,…     

微藻对海水养殖循环水高效碳氮磷一体化去除的研究

海水养殖循环水高盐分和波动的低碳氮比造成水处理困难和亚硝酸盐累积,影响循环水处理利用,其排放造成受纳海域生态环境破坏.本研究采用混合营养型钝顶螺旋藻结合膜光合反应器(MPBR)考察碳氮比对海水养殖循环水碳、氮、磷一体化去除效率及藻生物质产量的影响.结果 表明,在原水碳氮比为5时,钝顶螺旋藻可实现碳、氮、磷高效一体化去除...     

微藻与水环境修复

目前,环境污染已威胁到我们人类的生活质量和身体健康。水污染作为环境污染的主要组成部分,已成为污染治理和环境修复的当务之急。文章综述了微藻作为一种生物修复工具修复富营养化水源和重金属污染水源的研究进展其国内外研究概况。具体阐述了微藻修复受污染水环境的机理,能除氮脱磷的微藻种类、环境因素对微藻除氮脱磷的影响,利用微藻除氮磷富营养化的研究现状,以及利用微藻作为生物武器消除重金属污染的优势、特点和现状。重点论述了螺旋藻和小球藻两种微藻修复水体污染的概况。     

小球藻对养殖废水中N、P的去除研究

针对工厂化对虾养殖废水处理进行了初步研究,通过模拟试验进行小球藻N、P去除能力的探索.结果表明:被试藻类在水体中生长良好,小球藻能很好地去除水体的N、P,培养4 d后,水体中NH4-N的去除率达到80%以上、PO4-P的去除率达到85%以上;在适宜的温度、光照、pH值条件下,最适合小球藻生长的N/P值为8,小球藻的4 d增长量可以达到初始量的10倍.     

生物除磷脱氮工艺技术研究

采用厌氧－缺氧－好氧工艺（简称Ａ２／Ｏ工艺）,研究除磷脱氮的主要影响因素及其规律。结果表明,ＣＯＤ／ＴＰ值增大,总磷去除率提高,但当ＣＯＤ／ＴＰ＞６０时,提高缓慢;硝酸盐的存在对除磷有抑制;ＣＯＤ／ＴＫＮ＜１０时,总氮去除率随碳氮比增大而增加,大于此值几乎无影响;混合液回流比小于３时,回流比的变化对总磷总氮的去除均有影响;温度对脱氮的影响比除磷显著,小于１５℃氮去除率明显下降,而８～１０℃时仍有较好的除磷效果。     

改良型序批式活性污泥反应器系统及其应用

介绍改良型序批式活性污泥反应器(MSBR1)系统及其运行和特点,并对脱氮除磷机理进行分析。MSBR系统综合了 SBR技术和活性污泥法的优点,是对现有脱氮除磷技术A2/O、Bardenpho、Phoredox等工艺的总结和提高。该系统不需设初沉池和二沉池,能在恒水位条件下连续进水和出水,具有处理效率高、一体化和自动化程度高、造价和运行费用低、操作简便等一系列优点,是国内外一种先进的去除营养(BNR)工艺。     

基于城市污水资源化的微藻筛选与污水预处理

利用城市污水培养微藻,可在实现污水无害化处理的同时,培养微藻回收生物质能源.污水为微藻的培养提供氮、磷等营养组分和所需水源.由于城市污水含有大量的微生物,成分复杂,且不同藻种对污水的适应性与耐受性不同,因此,需要筛选出适宜于城市污水培养和高效产脂的藻种,并研究城市污水预处理方式,以使预处理后的城市污水更适于微藻的生长与产脂.本文根据课题组前期获得的藻种在城市污水中的生长与产脂情况以及对污水的净化能力筛选出适宜于城市污水培养的藻种.其中斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)原始株与蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)离子诱变藻株生物质与油脂产量较高,经污水培养后油脂产量分别可达0.43 g·L~(-1)、0.33 g·L~(-1),且含有较多的C16~C18脂肪酸,适宜于生物柴油的制备,同时可使培养后污水中COD、NH_4~+-N、TN、TP的去除率分别达到86.4%、100%、94.3%、93.4%和81.8%、100%、94.9%、94.2%.对可规模化扩大的污水预处理方式进行研究,发现不同藻种所最适的污水预处理方式不同.对于耐污性能较强的斜生栅藻原始株,除去粗大悬浮物后的城市污水即可用于其培养.对于蛋白核小球藻诱变株,城市污水经沉淀、过滤联合预处理后适宜于其培养.     

ASBR+SBR处理生活污水试验研究

采用ASBR+SBR工艺,进行处理小流量生活污水的试验研究。结果表明,先通过ASBR反应器对污水起到平衡、均化作用,再通过SBR反应器实现污水的脱氮除磷。试验出水CODCr浓度为21～43mg·L-1,去除率达到85～93%;出水NH3-N浓度为3 3～9 5mg·L-1,去除率达到65～81%;出水TP浓度为0 32～0 63mg·L-1,去除率达到87～95%。     

DEST工艺在城市污水处理中的应用

选择合适的污水处理工艺对污水处理厂的建设与运行有着关键的作用,通过对DEST工艺原理进行了介绍,同时结合某县污水厂工程实例对该工艺的设计参数、工艺特点进行了详细介绍和分析,并提出了该工艺的适用性以及设计中应注意的一些问题。     

地下土壤渗滤沟的工艺构造对氮磷去除的影响

通过对比标准型、深型及浅型毛细管这三种不同构造的地下土壤渗滤沟去除模拟农村生活污水氮磷的效率,讨论了渗滤沟构造对氮磷去除效果的影响。结果表明,三种渗滤沟对氨氮、总氮和总磷的去除率均分别可达95%、80%、90%以上。毛细管型构造渗滤沟在布水均匀性、稳定性及氮、磷去除效果等方面均优于标准型构造的渗滤沟。     

城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究

为有效解决北京某城市污水处理厂出水总磷含量较高的实际问题,通过在生物处理工艺(A2O)后端添加化学除磷强化单元的方法,依次开展了实验室试验和现场的生产性试验.实验室试验以好氧池出水为试验用水,对不同浓度梯度的聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、三氯化铁(FeCl3)等除磷效果进行了对比研究,并分别对其除磷机理进行了深入的探讨.试验结果表明:3种药剂中,PAC除磷效果最好,当其投加量为60mg/L,投加系数β为4.15时,出水总磷含量可小于0.5mg/L,而且药剂投加成本较低,仅为0.078元/t.现场生产性试验选取好氧池出水端为药剂投加点,对PAC的除磷效果进行现场验证.经试验测定,当PAC投加量为60mg/L,投加系数β为4.22时,污水处理厂出水总磷含量远低于0.5mg/L,符合排放要求.考虑到进水量和负荷的波动,在保证出水达标排放的前提下,为保证药剂的有效利用,通过采取针对性措施提高前端生物除磷效率及反馈投加药剂的方法,以有效减少药剂的投加量及化学污泥的排放量,达到节能减排的目的.     

城市污水处理厂污泥臭氧减量技术研究

通过半连续式实验考察了臭氧投加量和初始pH对剩余污泥臭氧处理的影响.结果表明,随着臭氧投加量的增加,污泥溶解率增加,有机质、氮、磷等物质释放到污泥液相中;最佳臭氧投加量控制在约150 mg·g-1(以SS计),污泥溶解率可达约26%;污泥臭氧减量应在初始pH中性或偏碱性条件下进行,此时污泥溶解率较高,有利于有机质和氮的溶出.臭氧处理后污泥回流至生物处理系统对微生物的生物活性、COD和TN的去除效果无显著影响,但由于系统中无剩余污泥排放,导致TP的去除效果明显下降.臭氧处理后污泥上清液的Ca(OH)2除磷实验发现,较高的钙磷摩尔比对上清液除磷有利;当其值控制在10.0左右时,TP的去除率大于80%.     

曝气强度对AOA膜生物反应器脱氮除磷性能的影响

考察了曝气强度为2.5、3.75和5.0 m3.（m2.h）-1条件下,厌氧/好氧/缺氧序批式膜生物反应器（AOA MBR）对模拟生活污水同时脱氮除磷性能的影响.结果表明,曝气强度对AOA MBR中COD的去除无显著影响,去除效率均在90%以上.氨氮的去除效果随着曝气强度的增加而提高,3个曝气强度下的平均去除率分别为8...     

一体化多级生物膜反应器处理高氮小城镇污水脱氮试验研究

采用新型一体化多级生物膜反应器处理高氮小城镇污水,在反应器中实现了高效的同步硝化反硝化脱氮,同时采用多点进水方式解决了脱氮低碳源问题.试验结果表明,在温度20℃,有机负荷(COD)为0.85 kg·m-3·d-1、氮负荷为0.27 kg·m-3·d-1、HRT为9h、分点进水条件下,可使进水COD为320 mg.L-1,TN为97 mg.L-1,NH;.N为84mg·L-1左右的高氮城镇污水,出水COD、TN、NH4 -N分别为16 mg·L-1、19.1mg·L-1、6.86 mg·L-1,达到国家一级排放B标准.