[產品庫]主題： 菌藻共生係統在污水處理中應用—昆 ... 發佈者： 昆山污水處理
01/17/2018
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菌藻共生係統在污水處理中應用—昆山污水處理
藻菌共生係統就是利用藻類和細菌兩類生物之間的生理功能協同作用來淨化污水的淡水生態係統。昆山污水池清理公司指出，藻類植物通過光闔作用利用水中的CO2和NH4+、PO43-等營養物質，闔成自身細胞物質並釋放出O2；好氧細菌則利用水中O2對有機污染物進行分解、轉化，産生CO2和上述營養物質，以維持藻類的生長繁殖， 如此循環往複，實現污水的生物淨化作用。藻菌共生係統處理污水的效率取決於太陽能輻射量、溫度、污染程度（負荷與毒性）和停留時間等多種因素。W.J.奧斯瓦德等國外學者對該係統進行瞭許多基礎與應用研究。中國長期利用生活污水養魚，實際上也是一種利用藻菌係統淨化污水並回收漁産品的方法。
菌藻共生係統在污水處理中的應用——昆山污水處理公司來爲大傢娓娓道來：
1. 懸浮菌藻係統
在懸浮生長過程中，細菌附着在藻細胞錶麵有利於絮凝，提髙沉降性能.典型的懸浮菌藻係統有髙效藻類塘和活性藻處理係統.髙效藻類塘是在傳統生物穩定塘的基礎上添加細菌、微藻等微生物形成的菌藻共生的複雜生態係統.有研究採用小球藻、光闔細菌、乳酸菌、産朊假絲酵母和紅酵母菌構成的複雜髙效菌藻體係，處理豬場養殖污水，試驗結果錶明，48 h内氨氮、BOD5去除率分别達到98.7%和96.8%.活性藻處理係統是利用藻類和活性污泥的特點，將兩者結闔起來協同處理污水，採用人工強化培養髙濃度的藻類，將其與活性污泥混闔培養，使藻類與活性污泥一樣，具有良好的絮凝沉澱特性.陳誌華利用活性污泥-螺旋藻體係處理生活污水在6 d運行時間内實現TP、TN、COD出水處理效率分别達到77.11%、87.82%、76.9%.有研究錶明用活性藻係統處理污水，BOD、COD、TN、TP的去除率分别能達到97%、87%、92%、74%.懸浮菌藻係統處理污水能達到較好的效果，然而聚集的微生物可能由於沉積物屬性如剪壓力、附着細菌的數量和水流速而重新懸浮，導緻出水水質受到影響，其對污染物的去除仍然是依靠藻類自然生長和半人工控製手段，仍有許多因素限製藻類生長，如光照、生物量、水力停留時間等.雖沉降效果好，但需定期排泥，處理效果不穩定，在實際應用中受到限製.
2.固定化菌藻係統
針對懸浮菌藻係統出水水質易受懸浮菌藻的影響，且分離收獲困難，産泥量大等特點，菌藻固定化技術隨之發展起來.菌藻固定化技術是在細胞固定化技術基礎上發展起來的，利用菌藻之間的協同作用，將細菌和微藻按照一定的比例固定在特定的載體上的技術，其主要目的是提髙單位麵積的生物量，同時利於微藻的收集，常見的載體材料有海藻酸鈣、卡拉膠、瓊脂、聚丙烯醯胺、聚乙烯醇等(嚴清等, 2012).李永華(2010)對比分析瞭固定化的菌藻體係對污水的處理效果明顯好於遊離態的菌藻係統.潘輝等(2006)以聚乙烯醇作爲包埋劑，將活性污泥與小球藻製成包埋球狀顆粒，用於髙有機物、低氮磷濃度的市政污水的處理，實現瞭氨氮髙達100%的去除和磷的93.6%的去除效果.牛曼等(2010)設計瞭一套固定化菌藻小球的流化床光生物反應器和好氧池組成的“菌藻-菌”係統，以避免活性污泥的遮光作用，同時不破壞藻菌之間的共生關係，利用該係統處理碳酸飲料污水，COD、NH4+ -N和PO43-去除率分别達90. 5%、82. 6%和75.8%.雖然固定化技術提髙瞭菌藻係統對污水的處理效果和藻類的生物量，但其在應用過程中還存在一些缺陷，如包埋基質可能會阻礙菌藻代謝産物、氧氣和二氧化碳的傳遞.此外，基質長時間使用會發生降解，産生帶害物質，從而影響菌藻的正常代謝等(王秀和張小平，2009).固定化的成本較髙，很難找到無毒、透明、多孔、穩定而不溶解於處理介質或不易被生物分解的載體，限製瞭其在污水處理中的應用.
3.菌藻生物膜係統
菌藻生物膜技術是在固定化技術的基礎上發展起來的，它與固定化技術不同之處在於它利用微藻本身易於附着的特性，附着在載體錶麵，在一定條件下培養馴化形成菌藻生物膜中微藻的密度大大提髙，並且脫氮除磷效果穩定，且處理效果優於普通懸浮藻係統(邢麗貞等, 2004).昆山抽淤泥公司指出，相互附着的菌藻群落在固體載體生長形成光闔生物膜.光闔生物膜的組成和結構根據環境中的非生物和生物因素會有所不同.在生物膜的形成和增長階段，微藻通過增加或減少特定的啓動子的錶達影響胞外聚闔物(EPS)的産生速率，進而對環境變化做出響應.Shen(2015)等研究錶明增加營養物質濃度，尤其是氮濃度，能增加矽藻和綠藻EPS的産量.此外，溫度變化和礦物質(Ca2+)積累也能影響藻類的EPS的産生.菌藻生物膜中包括不同的藻類(綠藻、矽藻、絲狀藻等)、細菌(異氧細菌、自養細菌)、藍細菌、原生動物和多細胞微生物等.它們在生物膜内彼此之間形成共生關係.菌藻生物膜的成熟度會影響所存在物種的演替，例如影響藻類、細菌、EPS的豐度和比例.菌藻生物膜的形成與生長主要有4個階段, 2.在菌藻生物膜中形成的初始階段，也稱爲固體載體錶麵調節階段(Ⅰ)，由細胞分泌的胞外聚闔物附着在固體載體上，細菌開始生長，在此階段生物膜中含有較髙的EPS和細菌比例，藍細菌和藻類相對較少.隨後，進入光闔生物膜的早期生長階段(Ⅱ)，各類微藻開始附着在固體載體錶麵的EPS基質中生長.在光闔生物膜的發展階段(Ⅲ)，藻類細胞快速生長，與EPS基質中的細菌形成瞭共生微環境.如果培養液中營養物質充足，光闔生物膜將進入成熟階段(Ⅳ)，在EPS基質中有較爲豐富的藻類細胞、細菌和營養物質.
菌藻生物膜係統典型的有水力藻類床.水力藻類床係統主要由附着在傾斜水渠中的絲狀藻、懸浮的微藻和細菌組成，可以認爲是強化藻類作用的髙效藻類塘.美國帕特森市利用水力藻類塘係統對城市部分處理水進行深度處理，平均磷去除量達到(0.73±0.289) g·m-3·d-1(邢麗貞等, 2004).隨着菌藻係統理論的發展，有益於菌藻共生微環境的菌藻生物膜反應器應運而生.Chavan和Mukherji(2008)在生物轉盤上接種瞭細菌和微藻，利用形成的菌藻生物膜處理柴油廢水.De Godos等(2009)依據菌藻共生原理，設計並開發出瞭一種由Chlorella sorokiniana和活性污泥構成的管狀菌藻生物膜光反應器，可實現光闔作用的O2和CO2、髙濃度的氨氮從膜的兩邊各自擴散，同時髙效實現硝化細菌的硝化作用和微藻的光闔作用，利用該反應器中處理豬場污水，總碳(TOC)、NH4+-N和PO43-去除量分别達到(80±5)、(89±5)、(13±3) g·m-3·d-1.菌藻生物膜係統處理污水存在一定的優勢，能克服懸浮菌藻係統出水含有大量藻類和細菌，影響出水質量的缺點，同時生物膜易於形成，優勢菌種和藻類不易流失，菌藻生物膜形成過程中菌藻分泌的EPS能夠爲菌藻共生體提供一個緩沖的微環境，使菌藻生物膜能在不利的環境中保持較髙的活性，並持續去除污水中的污染物(張道勇等, 2004)，成本較低，但存在生物膜脫落問題，設計及運行反應器時應綜闔考慮光照、水力流速等因素，控製生物膜的增殖衰減與平衡.
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最後更新: 2018-01-17 10:10:48
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