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随着矿物质能源的消耗及其导致的全球气候问题日益严重,全世界都在致力于研究开发和利用新型的环保型可再生能源。其中微藻由于其光合作用效率高、生长周期短、细胞油脂含量高和环境适应力强等优点,成为了目前最具发展前景的可再生能源之一。目前已有很多研究对油脂含量丰富微藻的培养进行了深入研究,但是若要将微藻生产生物柴油工业化,仍存在很多问题。本文针对其中的一些问题进行了深入的研究,研究结果如下:(1)利用黑龙江玉米秸秆超低酸水解的水解产物作为蛋白核小球藻的外加碳源可以促进藻细胞的快速生长。在温度为25,光照强度为4000lxcm-2,光照时间比为12h:12h且培养基中水解液的还原糖浓度为0.3596g/L时,蛋白核小球藻的细胞密度可达到6.752×107个/mL,仅用6天时间即达到了纯培养基中第25天的细胞密度。在此条件下将培养基中原有的氮源NaNO3换成尿素后,使得藻细胞密度进一步增长,当尿素浓度为0.0025mol/L时,藻细胞密度为8.93×107个/mL。(2)当藻液pH升高到11.5时,经过10分钟的沉降时间,97.4%的藻细胞被絮凝沉降下来。说明改变藻液本身的pH值可引发藻细胞的自絮凝现象。(3)本实验选取的六种絮凝剂中, FeCl3、Al2(SO4)3、明矾和壳聚糖四种絮凝剂可以将大部分的藻细胞絮凝下来。聚丙烯酰胺和Ca(OH)2的絮凝效果较差,不能达到通过絮凝来收集藻细胞的目的。Al2(SO4)3和明矾的絮凝效果相近,可以获得较好的絮凝效果。当它们的剂量为0.3g/L时絮凝效率最高,但其产生的絮状物不稳定。并会对藻细胞的活性造成影响。壳聚糖作絮凝剂时产生的絮状物较稳定,当藻液中藻细胞浓度为0.54g/L时,壳聚糖的最佳剂量是0.08g/L。当FeCl3剂量为0.1g/L和0.12g/L时均在较短的沉降时间内获得了较高的絮凝效率,但高浓度的FeCl3影响了藻细胞的活性。所以用0.1g/L的FeCl3来收集藻细胞较为合适。(4)向藻液中加入絮凝剂后会对藻液的pH造成影响,壳聚糖在pH为9时絮凝效率的提升最大。Al2(SO4)3和明矾的絮凝效率随藻液pH的改变而提升了。明矾在藻液pH为6时,絮凝效率由59.12%上升至92.8%。Al2(SO4)3在藻液pH为5时,絮凝效率由56.85%升到90.6%。(5)经过对四种不同藻细胞浓度的藻液进行絮凝实验,得出了藻细胞浓度与絮凝剂剂量之间的线性关系。四种絮凝剂的剂量都随着藻细胞浓度的升高而增加。(6)利用膜处理经絮凝法收集藻细胞后的上清液,其中超滤膜GR82PE的处理效果相对较好,虽然与其它四个超滤膜相比,它不仅可以得到较高的COD和电导率的截留率,其渗透液通量也比较大,适合于实际应用。当操作压力为4bar,温度为20,错流速率为480L/h时,它的渗透液通量、COD和电导率截留率分别为:189.66L/m2h,43%和4.25%。超滤膜仅可以除去溶液中大部分的有机物质去除,却无法除掉溶液中无机离子。本实验中讨论的两个纳滤膜不仅除去了绝大部分的有机物质,而且可以将溶液中的高价离子截留下来。其中,Alfa Laval-NF可以在获得相对较高的截留率下保持较大的渗透液通量,且实验过后,膜的污染情况并不严重。当操作压力为15bar,温度为20,错流速率为480L/h时,它的渗透液通量、COD和电导率截留率分别为:95.52L/m2h,93.02%和58.94%。