污水处理微藻培养的研究进展

来源:用户上传      作者: 申婷 李君荣

　　摘要微藻法处理污水是一种新型环保节能的污水处理方法，对污水处理微藻培养方法的国内外研究进展进行了阐述，提出了污水处理微藻培养的发展方向。
　　关键词污水处理；微藻；种类；优势；技术；研究方向
　　中图分类号X703.1文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）11-0266-01
　　
　　ResearchAdvancesonMicroalgaeCultureforSewageTreatment
　　SHEN TingLI Jun-rong
　　（Jinhua Polytechnic，Jinhua Zhejiang 321017）
　　AbstractMicroalgae sewage treatment is a new eco-friendly sewage treatment. The research progress of microalgae culture method for sewage treatment was expatiated both at home and aboard，and the developing direction of microalgae culture for sewage treatment was proposed.
　　Key wordssewage treatment； microalgae； species； advantage；technology；research direction
　　
　　随着人口的不断增加和社会经济的迅速发展，淡水资源不断被破坏和污染，因此当前的研究热点之一便是寻找可再生利用、低耗、高效的污水生物处理技术。尽管废水处理取得了巨大进展，一般采用传统化学物理方法，但仍存在容易产生二次污染、运行成本高、投资大等问题。解决这些问题的一个有效途径就是新兴的微藻生物技术[1-3]。
　　1处理污水微藻的种类
　　国外对固定藻类处理金属离子的研究相对较早，截至目前，在对放射性金属（如Th、U、Ra等）、有毒重金属（如Cd、Cu、Hg 、Pb等）及有经济价值的金属（如Ag、Au、Pt 、Co等）的生物修复方面，已有许多研究应用大量的藻类。国外的研究规模也较大，研究已较为深入。Maban等用硅藻土固定化再累吸附废水中的重金属，发现对痕量铅有很好的吸附作用。Geoffrey等是将小球藻固定在藻朊酸盐小球中，用来富集钴、锌和锰等重金属。Wilkinson等对海藻酸钙固定小球藻去除污水中重金属汞，固定在体内的小球藻能富积70%的汞，而悬浮的小球藻也能富集40%的汞。国内学者研究方向主要集中在小球藻对金属离子的吸附上，在该方面的研究规模相对较小，时间也相对要晚一些。近几年在这方面作了较多探索，李英敏等发现叉鞭金藻对Cu2+具有较强的富集能力。傅华龙等研究表明，轮藻对重金属离子具有一定的富集与净化能力，如Hg2+、Cd2+、Cr+ 、Pb2+等。吴海锁等发现小球藻适宜在pH值为3.0~5.0的环境，吸附重金属离子的吸附容量大、速度快，其对Cd2+的吸附性能明显高于其他重金属离子。
　　2微藻处理污水的优势
　　为实现废物资源再生，达到低耗、高效、快速、无二次污染的处理目标，采用固定化藻类细胞技术处理多种含氮、磷的工农业污水和市政污水[4-5]。王翠红等添加NaHCO3 8 mg/L至80%（v/v）的生活污水，以此为培养基培养顶纯螺旋藻，其对氨氮的去除率达91.8%。王起华等在2005年研究报告中称，在优化条件下，固定化藻类细胞除污技术处理污水2 h，其中的氮、磷去除率可高达95%以上。邢丽贞等进行了链丝藻净化污水的试验，处理1 d对磷酸盐的去除率可达到34.7%，对氨氮的去除率可达57.61%；处理3 d对磷酸盐的去除率可达到93.39%，对氨氮的去除率可达到92.47%。王爱华等利用固定化铜绿微囊藻对实际污水进行6 d的处理，污水磷酸盐浓度、氨氮浓度分别为2.55、27.10 mg/L，污水净化后达到全部去除的效果。
　　3微藻处理污水技术
　　藻类光合作用固碳在猪场废水的处理中应用广泛，自然处理中的氧化塘技术和人工湿地技术常采用种植藻类的办法来减少碳的排放，目前国内研究较多的是微藻固碳技术[6-8]。国内外对微藻固碳技术新方向的研究其中一项就是为了获得耐受高浓度二氧化碳和固定效率的藻种，一些研究者利用物理诱变和化学诱变方法。
　　高效塘（HRAP）是创造一定的物化条件，加强利用藻类的增值，形成更紧密的藻-菌共生系统，即产生有利于微生物生产和繁殖的环境，同时有效去除病原体、有机碳、氮磷等污染物。高效藻类塘是美国加州大学的Oswald等于20世纪50年代末提出，随后逐渐发展，相继对藻类展开广泛研究。因其占地面积少、能承受较高的负荷、对氮磷的去除效率高，藻类产物又可创造经济效益，加之未明显增加土建和运行成本，并在法国、美国、以色列、新西兰、新加坡、南非、印度、巴西和墨西哥等国家进行了藻类的应用研究，受到越来越多专家的关注，并取得良好的运行效果。农业生产生活污水进行集中或分散处理已迫在眉睫，因为各国政府对能源开发和污染控制的高度重视。在宜兴市大浦镇洋渚村，目前同济大学已建立了一套高效藻类塘系统，用于处理农村生活污水，初期运行取得了良好的效果，同时也表明了该系统适用在农村地区应用。
　　4微藻处理污水研究方向
　　污水中的氮、磷等营养物质被藻类细胞吸收并利用转化为营养物质，实现了废水资源的完全回收利用，优质工农业用水中便可以利用这些处理后的净化水，同化后所产生的脂肪、蛋白质、多糖等，可用于优质肥料、加工精细饲料或（下转第268页）
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　　生物柴油燃料等。然而该技术还无法在生产中大规模应用，目前尚处于试验研究阶段，仍存在一些问题。如可规模化生物反应器的研发、载体性能的改进、优良藻种的筛选等。因此，今后的研究主要集中在以下方面：一是开发适合于固定化藻类净化污水的高效、可规模化运转的生物反应器；二是研究廉价、性能良好的固定化载体；三是选择优良藻种及深入探讨其净化机制和生理生化特性，从而为大规模生产奠定基础。
　　5参考文献
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