基于藻类生物膜技术污水处理设备的应用

基于藻类生物膜技术的污水处理设备是一种基于藻膜生物反应器技术的设备,因具有能耗低、易操作、成效高、可回收等优点被广泛应用。文章对藻膜污水处理设备的分类、主要组成部分、优缺点进行了概述,重点分析了藻膜污水处理设备技术原理、影响因素和应用现状,并预测了未来优化方向,以期为藻膜技术在污水处理中的推广应用提供参考。

藻类活性细胞生物肥对甘蔗产量和品质的影响

以甘蔗品种‘柳城05-136’为研究对象,分析藻类活性细胞生物肥对甘蔗产量及品质的影响。结果表明:与对照相比,藻类活性细胞生物肥显著提高甘蔗产量和蔗汁锤度,但对甘蔗有效茎数无显著影响。其中,3 L/hm^(2)+氮肥195 kg/hm^(2)(B)处理不仅可减少常规施肥中105 kg/hm^(2)氮的施用量,而且有助于提高甘蔗产量及维持甘蔗品质,有利于甘蔗产业的可持续发展。

藻类活性细胞生物肥对苜蓿草产量及质量的影响

为了解藻类活性细胞生物肥对苜蓿草产量及质量的影响,试验选择总面积为425亩(1亩≈667m^(2))的苜蓿草基地(圆形),其中试验区为126亩,对照区为299亩,于2021年4月20日在试验区按3000mL·亩^(-1)的量施用藻类活性细胞生物肥一次,于2021年6月5日分别从试验区和对照区中心部位各采集10个样区(1m×1m),测定苜蓿鲜草产量,并在每个样区随机取500g样品,实验室阴干,茎叶分离并分别粉碎过1mm网筛,检测相关养分指标,同时每个样区随机取12棵苜蓿,测定其分枝数、株高、茎径以及叶片、茎秆重和叶茎比,于6月10日测定苜蓿干草产量。结果显示:施藻类活性细胞生物肥以后,鲜草产量提高15.71%,差异极显著(P<0.01),干草产量提高17.76%。苜蓿草全株粗蛋白(CP)含量显著增加(P<0.05),茎秆中性洗涤纤维(NDF)含量极显著提高(P<0.01),酸性洗涤纤维(ADF)含量无显著性差异(P>0.05),干物质(DM)和粗灰分(Ash)含量略有增加,但差异均不显著(P>0.05);叶片、茎秆以及苜蓿草全株干物质采食量(DMI)、可消化干物质采食量(DDM)以及相对饲喂价值(RFV)的差异均不显著(P>0.05)。苜蓿草生长相关指标,除了茎秆重显著(P<0.05)高于对照区外,其余均极显著(P<0.01)高于对照区相应指标。另外,试验区苜蓿草茎叶比明显低于对照区。说明藻类活性细胞生物肥可提高苜蓿草CP含量,对其生长指标具有明显积极影响,但对其相对饲喂价值的影响仍有待进一步探讨。

藻类去除抗生素的研究进展

抗生素作为典型新污染物,其去除手段已成为污染治理中关注的重点。目前,关于藻类在抗生素去除方面的研究工作取得了重要进展。文章首先通过分析藻类生理状态、抗生素理化性质等影响因素,揭示了藻类去除抗生素的复杂机制(生物富集、生物降解和非生物因素)。其次,特别关注了藻类生物技术,明确了其在抗生素废水处理中的应用前景,但目前该技术更多局限于实验室研究,仍需进一步研究和优化以便应用推广。

利用藻类生物膜技术处理生活污水研究

采用藻类生物膜工艺处理生活污水,着重考察了对氮、磷的去除效果。结果表明,在静态试验中,当光照度为3 500 lx时藻类生物膜工艺对氮、磷的去除效果明显,对总磷、TN、氨氮、COD的去除率分别达到了98.17%、88%、89%、93.61%。在24 d的动态连续流试验中,当水力停留时间为5 d时藻类生物膜装置处理效果稳定,其中出水TP平均浓度为0.42 mg/L,平均去除率达到了95.38%;出水TN和NH3-N平均浓度分别为4.22 mg/L和2.16 mg/L,平均去除率分别为83.93%和82.38%;出水COD平均浓度为38.34 mg/L,平均去除率达到了92.31%。出水TP、TN、氨氮和COD浓度均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。

藻类生物膜制备优选实验研究

为了制备和优选出高效脱氮除磷的藻类生物膜,在室温和光强3 500 lx的连续光照条件下,将水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和阿氏颤藻(Oscillatoria agardhii)与软性载体、半软性载体和立体弹性载体分别组合制备出9种不同的藻类生物膜,根据其在7 d实验过程中对氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)的去除效果以及藻类生物膜脱氢酶活性和胞外多糖含量等指标优选出氮、磷去除效果最佳的藻类生物膜。结果表明:水华鱼腥藻与立体弹性载体组合制备的藻类生物膜是最佳的,其在第7天对污水中NH4+-N、TP的去除率分别可达93.56%和92.23%,高于其他组合的,此时污水中NH4+-N和TP浓度分别为1.28 mg/L和1.01 mg/L;该藻类生物膜的脱氢酶活性与胞外多糖含量也高于其他组合,分别为42.18 g/(h·m2)和0.995 7 g/m2;该藻类生物膜对NH4+-N、TP的去除率与其脱氢酶活性和胞外多糖含量呈线性相关性。

藻类生物絮凝剂对沼液的絮凝效果研究

选择4种代表性藻种(小球藻、莱茵衣藻、紫球藻、斜生栅藻)在培养基中培养15 d,每天提取其培养液作为絮凝剂絮凝沼液,研究了不同藻种产出的絮凝活性物质对沼液的絮凝效果,选出能够高效絮凝沼液的藻种。经筛选试验,发现紫球藻所产出的絮凝活性物质能够最高效地絮凝沼液,沼液絮凝率可达到39.01%;利用最适培养条件下提取的紫球藻培养液,以絮凝率为评价指标,采用中心组合试验设计,探究了pH值、絮凝温度、絮凝剂投放量、絮凝时间4个条件及其交互作用对沼液絮凝效果的影响,建立了响应面模型,获得了最佳工艺参数。试验结果表明:pH值、絮凝温度、絮凝剂投放量、絮凝时间都会对技术指标产生较大影响,而助凝剂添加量所产生的影响较小;最优工艺参数为:pH值7.69、絮凝温度26.78℃、絮凝剂投放量47.70 mL、絮凝时间20.39 min,验证后测得絮凝率为76.09%;总氮去除率达51.30%、总磷去除率达57.00%、氨氮去除率达54.67%、化学需氧量去除率达43.16%、总固体去除率达54.11%、挥发性固体去除率达57.80%、固体悬浮物去除率达53.71%。

全球早、中寒武世藻类生物地理分区初探

澄江生物群、凯里生物群、加拿大布尔吉斯生物群和西伯利亚藻群中均有丰富的藻类化石。根据前寒武纪宏观藻类的分布以及凯里生物群和布尔吉斯页岩生物群中藻类和后生动物的相似性 ,讨论了前寒武纪至中寒武世期间生物地理分区的控制因素。对几个生物群中的藻类化石和后生动物化石的对比研究发现 ,在相近的纬度范围内 ,动植物化石组合特征非常相似 ;而纬度有明显差异时 ,藻类生物群及后生动物群也具有明显的差异。由于后生生物在前寒武纪至中寒武世期间具有低的演化程度和分异能力 ,因此生物地理分布的主要控制因素是古纬度。而Schopf(1976 )的生物地理分区模式不适合这一时期的生物地理分区。结合前寒武纪至中寒武世后生生物化石的分布情况 ,建立了前寒武纪—中寒武世时期的生物地理分区模式。这个模式较好地解释了分布在北美大陆和华南大陆上的寒武纪生物群相似的原因。

三峡大宁河水体光学特征及其对藻类生物量的影响

基于2012-04-27—2013-01-19大宁河不同水文期的监测数据,确定大宁河水体光学特性的季节变化特征,并探究其对藻类生物量的影响.结果表明:①不同水文期大宁河的Deu(真光层深度)差异显著(P<0.01),最高值出现在高水位运行期,为(5.22±2.70)^(8.71±5.20)m;最低值出现在汛限期,为(3.22±0.08)^(3.81±0.14)m.②回归分析结果表明,ρ(SS)能较好地反演真光层深度的时空变化规律,而ρ(Chla)的解释度不高,仅用ρ(SS)即可有效地反推真光层深度.③利用局部多项式回归拟合大宁河Et(总能量密度)和浮游生物量的回归模型,结果表明,在100<Et≤300时,藻类生物量随着Et的增加而增大;Et>300时则出现"光抑制"现象,藻类生物量随着Et的增加而减少,基本符合藻类生物量随光辐射强度而改变的响应机制.

铁盐类混凝剂去除水中藻类生物的研究

通过用自制聚硅硫酸铁、聚硅氯化铁、聚合氯化铁铝等高效混凝剂对武汉三个典型湖水进行了混凝除藻实验,发现聚合氯化铁铝除藻效果最好,其中叶绿素浓度为200～300μg L的湖泊水去除率可达99.8%,加入助凝剂和氧化剂后,去除率明显提高。还对其进行了后续过滤实验。

藻类生物质燃烧NO_x的排放特性与N转化机制

在一维管式炉上测定了典型藻类生物质条浒苔、马尾藻和小球藻在不同温度下燃烧时生成NOx的规律，并在此基础上探究了藻类生物质两两等质量比混燃时NOx的排放规律．结果表明：单独燃烧小球藻与条浒苔时，NOx的排放曲线均近似呈单峰分布；温度在600℃以上、单独燃烧马尾藻时，NOx的排放曲线呈双峰分布；NOx的排放峰值均随温度的升高而增大．600℃时NOx的排放总量与N的转化率最低；700～900℃时N的转化路径改变，但对条浒苔、马尾藻和小球藻各自单独燃烧时NOx排放量影响很小．800℃下将小球藻与条浒苔、小球藻与马尾藻等质量比混燃，NOx排放量介于各藻类生物质单独燃烧时的排放量之间，无明显的相互作用，而条浒苔与马尾藻等质量比混燃时NOx的排放量增加，有相互促进作用．

快速测定藻类生物量的方法探讨

对新月菱形藻(Nitzschiaclosterium)藻细胞进行超声波破碎并离心,用分光光度计在672nm处测定其吸光度。这种方法与细胞计数法、叶绿素a含量测定法相比较,既快速又准确,且获得十分理想的线性相关性,其测定的吸光度A值可以作为衡量藻类生物量的指标。

藻类生物质水热液化制备生物油的研究进展

利用藻类生物质获得的燃料被视为第3代生物燃料,水热液化制备生物油为其能源化高效利用提供了一条可行途径。介绍了藻类生物质水热液化制备生物油的国内外研究进展,分析总结了藻类生物质中三组分(蛋白质、脂质、糖类)模型化合物的水热液化特性;探讨了反应温度及时间、反应介质及料/液比、催化剂种类及用量对藻类生物油产率和品质的影响;进一步对比分析了藻类生物油与木质纤维类生物油的组成特性。与木质纤维素类生物油相比,藻类生物油具有氧含量低、热值高等优势,但氮含量高是影响藻类生物油品质的重要因素。

藻类生物技术在水环境保护中的应用前景探讨

简要综述了藻类生物技术在水污染生态毒理学和污水生物净化方面的研究成果及应用实例,同时对其研究前景进行了探讨。应用藻类生物检测技术对重金属、农药、有机污染物、有毒有害废弃物等的毒性评价结果证明,一些二价重金属阳离子对藻类的毒性顺序大致为Hg^(2+),Cd^(2+),Cu^(2+),Ni^(2+)和 Zn^(2+);酚类、酯类和芳烃类有机污染物对藻类生长的抑制作用十分显著;农药对藻类的毒害作用主要通过破坏藻类生物膜的结构和功能而抑制藻类的光合作用、呼吸作用和固氮作用。有关藻类污水处理的研究资料显示,阳光的强弱,污水在系统内的停留时间,藻类生物量的多寡是确保藻类污水处理效果的关键。

美国藻类生物燃料的研究开发动向

以藻类为原料的生物燃料不仅可作为石油燃料的替代燃料使用,而且可应对地球温暖化问题、粮食问题及能源安全等问题,因此,藻类生物燃料倍受关注。介绍了藻类生物燃料研究的概况、美国藻类生物燃料的主要项目。

藻类液化生物油的催化脱氧改质进展

含氧过多是限制藻类液化油实际应用的最大障碍,高含氧量意味着热值低、稳定性差、酸性强等,因此必须经过脱氧改质才能使其转化为高品位燃油。结合最新研究进展,首先选取藻类液化油中具有代表性的成分脂肪酸为模型化合物,总结了催化剂组成和反应气氛对脂肪酸脱氧机理及反应活性的影响。其次对目前国内外藻类液化原油及其轻馏分的催化脱氧改质研究现状进行综述。最后指出藻类液化生物油催化改质存在的问题,并对改进方法及未来的发展进行了展望。

多介质环境模型研究太湖藻类生物量对POPs的影响

本文以太湖为研究对象 ,应用逸度方法研究不同藻类生物量对 p,p′- DDT、六氯苯和六六六在太湖沉积相和水相中分布的影响。计算中选取多介质环境模型中的 L evel 模型 ,并把该模型中悬浮相中的藻类分离出来作为一个生物相。计算结果能真实反映 POPs在太湖中的分布。藻类生物量的变化对太湖中 POPs在水相和沉积相的分布影响非常大。通过对计算结果的分析 ,得出除去太湖水团中的POPs的最佳时机是每次藻华后藻类大量死亡时。

藻类生物质燃烧SO_2与CO_2的排放特性与机理

为探究藻类生物质燃烧过程中SO_2与CO_2的排放特性,利用管式炉对典型藻类生物质条浒苔、马尾藻和小球藻在不同温度及配比下燃烧时SO_2与CO_2排放特性进行了实时在线测量,并进行了S、C转化机理的初步分析.结果表明,随着温度的升高,燃尽时间缩短,SO_2与CO_2实时排放量增加.随着生物质量的增加,藻类生物质燃烧时SO_2与CO_2排放量增加,但排放量增加幅度不同.当生物质质量为75,mg、150,mg、225,mg时:马尾藻SO_2排放量分别为0.18,mg、0.30,mg、0.31,mg,CO_2排放(体积分数)分别为2.47%、4.81%、6.42%;条浒苔SO_2排放量分别为1.14,mg、2.61,mg、3.95,mg,CO_2排放(体积分数)分别为3.16%、5.05%、8.32%;小球藻SO_2排放量分别为0.79,mg、1.93,mg、3.92,mg,CO_2排放(体积分数)分别为4.71%、6.75%、13.26%.藻类生物质混烧的结果表明,当小球藻、条浒苔以及小球藻、马尾藻等比例混燃,在800,℃时SO_2排放总量均降低,混燃样品自身含硫量以及碱金属元素含量对SO_2排放影响较大.

海藻类生物质废弃物的发酵生物制氢研究

在批式试验条件下,以牛粪堆肥为天然产氢菌源,以海带为底物,通过厌氧发酵生产氢气。系统考察了几个重要的营养和环境因素(如底物预处理条件、初始pH值和底物浓度等)对海带产氢能力的影响。结果表明:底物的稀酸预处理在海带的发酵产氢中扮演着重要角色。在初始pH=6.5,乳酸预处理浓度10%,底物浓度20g/L的条件下,海带最大产氢能力为104.40mL/gTVS,最大氢浓度为32.6%,且没有检测到甲烷气体存在。液相中主要发酵末端产物为乙醇、乙酸和丁醇。

藻类生物燃料的发展与环境保护

藻类生物燃料从原料的培育,制备工艺,到产品,每个环节都与环保有着密不可分的关系。通过对藻类生长环境、人工微藻的污水培育、微藻生产生物柴油的规模化培养、采收、干燥、提取油脂、制备方法等无污染先进技术的介绍,指出微藻生物燃料的发展不但更利于缓解温室效应,处理环境污水,而且其生产工艺的绿色化,让微藻生物燃料的发展前景更广阔。