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近年来,微藻在废水处理等领域的应用受到广泛关注。废水中存在大量有机质、氮、磷等营养元素,可以用作潜在的微藻培养基。此外,利用微藻不仅能净化废水,而且还能积累大量有附加值的生物质,环境及经济效益显著。在众多废水中,食品行业废水具有有机成分含量高、毒性低、有害成分少等优点。因此,利用食品废水培养得到的微藻生物质拥有更高的应用价值。考虑到实际过程中,食品废水种类繁多、特点各异,本文从将两种酸碱性不同、有机质含量不同的废水混合进行微藻培养的思路出发,以两种典型的食品废水(豆制品废水和乳制品废水)为代表,探究混合模式下微藻净化废水能力的差异及影响机制,并对比其与单一食品废水培养的差异,为工业应用提供经济可行的微藻净化路径。
本文分别探究了小球藻对单一豆制品废水、单一乳制品废水及其混合食品废水的净化能力。研究结果表明,将两者进行不同比例混合,可以明显改善单一废水的恶劣环境,普遍提高了小球藻的生长速度及净化能力。当二者以1:1比例混合时,生物质产量可达到最高值(2.20~4.27g/L),是其他混合比例生物量的2~6倍。同时,小球藻对混合废水中的总氮、氨氮、总磷、COD去除率分别为72.75%、65.97%、94.3%和62.75%。后期产物中,色素、多糖、碳水化合物、油脂和蛋白质含量分别为70.83mg/L、117.00mg/L、271.57mg/L、337.45mg/L和2.03g/L。
此外,为进一步提升小球藻对混合废水净化能力,本文还建立一种“定期部分采收”培养模式并对该模式进行了优化(“定期部分采收+补充藻种”),强化了生物质产量、水质净化效果以及附加值生物大分子的积累。对比实验结果表明,最终新模式下累积生物量提高0.60~1.08g/L,附加值产品中,色素、多糖、碳水化合物、油脂含量分别提高13.00~21.20mg/L、26.65~72.24mg/L、78.87~240.38mg/L、192.50~276.91mg/L。混合废水微藻培养实验表明,在实际生产中,将不同酸碱性及有机质含量食品行业废水混合并利用微藻净化存在潜在的协同性,在净化水质的同时可以提升资源化潜力。
本文分别探究了小球藻对单一豆制品废水、单一乳制品废水及其混合食品废水的净化能力。研究结果表明,将两者进行不同比例混合,可以明显改善单一废水的恶劣环境,普遍提高了小球藻的生长速度及净化能力。当二者以1:1比例混合时,生物质产量可达到最高值(2.20~4.27g/L),是其他混合比例生物量的2~6倍。同时,小球藻对混合废水中的总氮、氨氮、总磷、COD去除率分别为72.75%、65.97%、94.3%和62.75%。后期产物中,色素、多糖、碳水化合物、油脂和蛋白质含量分别为70.83mg/L、117.00mg/L、271.57mg/L、337.45mg/L和2.03g/L。
此外,为进一步提升小球藻对混合废水净化能力,本文还建立一种“定期部分采收”培养模式并对该模式进行了优化(“定期部分采收+补充藻种”),强化了生物质产量、水质净化效果以及附加值生物大分子的积累。对比实验结果表明,最终新模式下累积生物量提高0.60~1.08g/L,附加值产品中,色素、多糖、碳水化合物、油脂含量分别提高13.00~21.20mg/L、26.65~72.24mg/L、78.87~240.38mg/L、192.50~276.91mg/L。混合废水微藻培养实验表明,在实际生产中,将不同酸碱性及有机质含量食品行业废水混合并利用微藻净化存在潜在的协同性,在净化水质的同时可以提升资源化潜力。