【摘 要】
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随着腌制食品行业的快速发展,在其生产过程中会产生大量的废水,此类废水盐度大,氮磷浓度高,有机物浓度高,可生化性低,难以生化降解,传统的生物法往往需要将腌制废水进行稀释再处理,能耗高、效率低,且资源化转化率低。耐盐微藻具有很高的耐盐特性,能够利用水体中的有机质、氮磷等营养物快速生长,具有同步去除水体中的有机质、氮磷等污染物的能力,同时微藻自身也可以进行资源化利用,可高产高附加值产物如LA、EPA、D
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随着腌制食品行业的快速发展,在其生产过程中会产生大量的废水,此类废水盐度大,氮磷浓度高,有机物浓度高,可生化性低,难以生化降解,传统的生物法往往需要将腌制废水进行稀释再处理,能耗高、效率低,且资源化转化率低。耐盐微藻具有很高的耐盐特性,能够利用水体中的有机质、氮磷等营养物快速生长,具有同步去除水体中的有机质、氮磷等污染物的能力,同时微藻自身也可以进行资源化利用,可高产高附加值产物如LA、EPA、DHA等。本文以耐盐微藻高效处理高盐度腌制废水为目的,考察了盐度和有机质浓度对耐盐微藻处理该类废水的效果,以及对资源化产品产出的影响,初步探究了其过程机理,具体实验和结论如下:(1)在初始条件相同情况下,以三种微藻(大溪地金藻、杜氏盐藻、紫球藻)为研究对象,进行生物量生长情况、处理高盐度腌制废水能力和产高附加值产物三方面对比分析,实验得出杜氏盐藻(简称盐藻)OD值、生物量和叶绿素含量均最高,生长状况优于金藻和紫球藻;盐藻去除/吸收腌制废水中磷酸盐、氨氮、硝态氮、COD和乳酸钠的效果最好;盐藻能够高产类胡萝卜素和脂肪酸,并且具有良好的固碳能力。因此,选择盐藻作为最优藻种开展下面的研究。(2)实验设置七组盐度浓度梯度,考察盐藻在不同盐度腌制废水中的生长情况、腌制废水处理效果和高附加值产物能力。实验第14天时,测得30 g/L Na Cl实验组OD值和生物量最大,显微镜观察30 g/L Na Cl实验组细胞尺寸最大,大约有17μm,叶绿素含量最大的也是30 g/L Na Cl实验组,表明30 g/L Na Cl盐度最有利于盐藻生长。30 g/L Na Cl实验组对磷酸盐降解效果较好,对氨氮和硝态氮均具有良好的去除效果,第6天可以将腌制废水中的氨氮和硝态氮消耗完;盐度越高,盐藻对COD的降解效果越差,30 g/L Na Cl实验组对乳酸钠的降解效果最好,去除量达5149.02 mg/L。实验第14天时,测得盐藻23.7 g/L Na Cl实验组类胡萝卜素含量最高,30 g/L Na Cl实验组类胡萝卜素含量次之。30 g/L Na Cl实验组总脂肪酸产量最高,为261.74 mg/L,多不饱和脂肪酸LA占干重含量也最高,占比5.22%。实验结果表明30 g/L Na Cl是处理高盐度腌制废水最佳盐度条件,也是产高附加值产物较优条件。(3)实验设置七组乳酸钠浓度梯度,考察盐藻在不同乳酸钠浓度腌制废水中的生长情况、腌制废水处理效果和高附加值产物能力。实验第14天时,6 g/L C3H5O3Na实验组OD值和生物量最大,显微镜观察8 g/L C3H5O3Na实验组细胞尺寸最大,约有15μm,细胞颜色最深。叶绿素含量最大的是6 g/L C3H5O3Na实验组,三维荧光分析表明6 g/L C3H5O3Na实验组胡敏酸类物质和溶解性微生物副产物最多。4 g/L C3H5O3Na实验组对磷酸盐降解效果较好,去除量为26.394 mg/L。盐藻对氨氮和硝态氮均有良好去除效果,4 g/L C3H5O3Na实验组在第6天时对氨氮的去除率为100%,第8天时对硝态氮的去除率为100%。各实验组对COD的降解量都在4500±500 mg/L,4g/L C3H5O3Na实验组第8天可以将乳酸钠降解完,6 g/LC3H5O3Na实验组第14天可以将乳酸钠降解完。6 g/L C3H5O3Na实验组类胡萝卜素含量和总脂肪酸产量均最高,分别为1.009 mg/L和294.07 mg/L,4 g/L C3H5O3Na实验组也有较高的类胡萝卜素和总脂肪酸产量。综合分析七组实验条件下盐藻处理高盐度腌制废水的效果和产高附加值产物情况,择优选择4g/L C3H5O3Na浓度条件作为处理高盐度腌制废水的有机质浓度。图[51]表[13]参[124]
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