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污水处理和CO2减排是目前社会经济发展所面临的重大环境问题,而煤化工产业在生产过程中产生了大量的废水及CO2。本试验以微藻为主要材料,以煤制甲醇废水、CO2为研究对象,通过筛选获得能在煤制甲醇废水和10%的CO2中快速生长的藻种,并探讨试验藻生长的适宜条件,评价微藻处理废水N、P、COD、重金属及固定CO2的效果,旨为利用微藻处理煤制甲醇废水和固定CO2的研究提供相关数据。取得的主要结果如下:
(1)小球藻(Chlorella sp.)能够在煤制甲醇废水和通入10%CO2环境中快速生长,而螺旋藻(Spirulina sp.)和蓝藻(Synechoaystis sp.)两株藻种不能良好的生长,很快进入死亡期。
(2)小球藻(Chlorella sp.)的最适氮源为硝态氮,氮浓度为164.0mg/L时,小球藻的生长速度较快,经过10d的培养,小球藻的生物量及最大比生长速率分别为97.3mg/L和0.32d-1;磷浓度为360.0mg/L时,小球藻的生长速度较快,其生物量和最大比生长速率分别为98.5mg/L和0.31d-1,显著高于其它磷浓度的处理。小球藻适宜的生长条件为:温度30℃、pH值10.0,光照强度60001ux。
(3)驯化前后的小球藻对废水中N、P、COD及重金属Cd2+、pd2+、Cu2+、Zn2+的处理效果差异明显。在整个培养过程中,经驯化的小球藻处理废水中N、P、COD及重金属Cd2+、pd2+、Cu2+、Zn2+的能力明显增强,最大去除率分别为85.9%、83.8%、39.1%、83.4%、75.6%、41.0%、86.1%,未经驯化的小球藻最大去除率分别为13.5%、30.9%、11.9%、66.5%、71.2%、33.5%、73.4%。
(4)小球藻能够在较高的CO2含量中生长,且均比通入空气的生长速率快,当CO2含量为15%时,小球藻的生长速度较快;当CO2浓度在10%~15%时,其固碳率为40%左右;当通入15%CO2,通气量为300mL/min时,小球藻的生长速率较快,其固碳率为42%。