【摘 要】
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小球藻因其生长速度快、占地面积小、含油率高等优势已经成为制取生物柴油的潜力藻种,开发适宜小球藻生长的光生物反应器,以及进行相关工艺放大的研究,已成为该领域重要的研究课
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小球藻因其生长速度快、占地面积小、含油率高等优势已经成为制取生物柴油的潜力藻种,开发适宜小球藻生长的光生物反应器,以及进行相关工艺放大的研究,已成为该领域重要的研究课题。在前人的基础上,本试验将小球藻接种到大中型气升式反应器中进行培养,以实现小球藻培养的中试研究,通过考察气升式反应器内置光源波长、内置光源强度、光暗周期、以及二氧化碳通气比例几个因素对反应器中小球藻生长情况的影响,以小球藻最大生物量及平均生长速率为考察指标,确定出小球藻在实验用气升式反应器中生长的最佳条件;为进一步提升藻细胞的采收量,在反应器中对小球藻进行半连续培养模式,探索不同更新周期对小球藻日均采收量的影响;为研究反应器中利用小球藻处理污泥厌氧发酵废水的效果,在反应器中以污泥厌氧发酵废水为培养基,在优化条件下利用小球藻对废水进行处理,分析并考察藻细胞生物量和处理效果。通过上述四个部分的实验内容,为小球藻在气升式反应器进行扩大培养、连续培养及污水处理方面的应用提供研究基础及理论依据。得到如下结论: (1)在气升式反应器中得到的小球藻生长的最佳条件为:光照强度9615 lux,光暗周期17.5 h:6.5 h,二氧化碳占总通气量的比例为5%。优化条件下,反应器中小球藻最大生物量为1.21 g/L,相较于对照组,生物量提高了157%; (2)在气升式反应器中对小球藻进行半连续模式培养过程中,藻细胞的生长率为0.69 d-1,日均采收量为4.183 g/d,均为批次培养模式下的2倍多。且在更新周期为1-3天的条件下,半连续培养法条件下小球藻的生长率及日均采收量均优于批次培养。 (3)在气升式反应器中利用小球藻处理污泥厌氧发酵废水,废水中COD、TAN、TP及色度去除率分别为67.71%、74.83%、84.91%、84.06%,相较于锥形瓶中废水的处理效果,COD、TAN、TP及色度去除率分别提高了38%、56%、23%和16%。
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