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在生活污水中,人体尿液体积只占其总量的1%,但约80%氮和50%的磷酸盐来自于尿液,因此尿液是城镇生活污水的主要氮磷来源。研究高效廉价的尿液中的氮磷去除技术,既可以减轻污水处理厂处理氮磷的负荷,也能深入推动乡镇“厕所革命”向纵深发展。本研究针对城镇生活污水中的尿液氮磷含量较高的问题,在分析和比较现有微藻废水处理方法的基础上,筛选出适宜在尿液生长的微藻,开展微藻处理尿液研究。分析不同的条件下微藻对尿液中氮磷的去除效果,构建微藻光生物反应器,考察其运行过程中人尿液中氮磷的去除,为尿液等高氨氮废水的处理提供技术理论支持。本研究对比了小球藻、螺旋藻、栅藻和盐藻在合成尿液中的生长能力,其中小球藻及螺旋藻在尿液中具有较高生物量。在比较不同条件下小球藻及螺旋藻在尿液中的生长情况后,确定了两种藻在尿液中生长的最佳培养条件。实验得出小球藻所适宜接种量为15%和20%,螺旋藻接种量为5%和10%时长势更优;小球藻比螺旋藻更能适应高氨氮的尿液环境;外加葡萄糖对小球藻生物量浓度提升0.35×104个/mL,螺旋藻提升0.1 g/L;小球藻的CO2浓度越高生长速度越快,而螺旋藻CO2浓度为4%时生物量浓度提升至1.12 g/L,CO2浓度为12%时反而降至0.53 g/L。本研究考察不同条件对微藻去除氮磷污染物的影响,得出小球藻及螺旋藻最适宜的接种量不同;小球藻在高氨氮浓度的合成尿液中对氨氮去除率高于螺旋藻,为52%;加入葡萄糖对小球藻与螺旋藻的氨氮去除率分别提升4.9%及4.6%,效果不明显;CO2浓度为4%时小球藻及螺旋藻的氨氮去除率分别达到58.6%及63%。将微藻与沸石联用进行合成尿液与实际尿液的对比实验,发现小球藻在实际尿液中的氨氮去除率比在合成尿液中提高2.2%。在此基础上构建微藻光生物反应器并对实际尿液进行处理,得到微藻光生物反应器对实际尿液中氮磷的去除能力较强,反应器对氨氮的最高去除率为74.8%,对磷酸盐的最高去除率为77.6%。说明微藻较适宜与填料结合应用在实际尿液处理中。对试验进行吸收动力学分析与物料衡算,证实在试验的初期阶段微藻对氨氮的吸收速率比后期分别高1.003 mg/g?h及0.987 mg/g?h,而尿液中去除的氨氮有87%左右用于微藻自身生长繁殖,其余氨氮通过填料的吸附作用去除。此外对微藻光生物反应器进行经济分析,得出处理规模为160m3/d尿液40 m2中试规模的微藻光生物反应器处理尿液的运行费用为12.57万元/年,2.16元/m3,收益主要来源包括:固碳效益、尿液处理效益、回收生物质收入。综上,微藻光生物反应器能够有效去除尿液中的氨氮,且经济成本较低,具有潜在的工程应用前景。