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近年来,畜禽废水的大量排放给环境治理带来了巨大的压力。以猪场废水为例,传统处理工艺存在脱氮除磷效果不佳、处理工艺过程过长、无法有效回收废水中有价值资源等问题。微藻环境适应性强、可高效利用污水种的氮磷等营养元素、可资源化利用等特点,基于微藻的废水处理工艺受到越来越多的关注。将好氧菌与微藻共生培养用于废水处理可以进一步提高其对废水中有机物的去除率,同时提高生物量和处理负荷,进而强化污水处理效果,但目前针对藻菌共生体的共生情况调控及其对废水处理效果的影响仍有待进一步研究。本文进行了不同藻菌共生体系在畜禽养殖废水深度处理的优化研究,开展了以微藻或活性污泥为基础的前期考察实验,然后进行了藻菌体系优化实验。研究结果发现,以0.5g·L-1微藻为基础,投加0.1 g·L-1活性污泥提高了体系中微生物的活性,DO(Dissolved Oxygen)浓度最高可达8.92mg·L-1,特别是对氨氮的去除效果明显,实验最终去除率达97.28%。投加了活性污泥的体系与纯藻体系对磷的去除率变化基本一致,实验周期结束时TP(Total Phosphorus)去除率分别可达86.86%、89.77%。初步验证了微藻-活性污泥(菌)的优势。以1.5 g·L-1活性污泥为基础,微藻的加入提高了体系的DO浓度,降低水中离子浓度或含盐量,改善了体系环境,使得COD(Chemical Oxygen Demand)的去除率在1天内便达到峰值96.5%。实验前3天,两种体系对氨氮的去除效果达到98%以上,对TN(Total Nitrogen)的去除率最高可达97%,总磷去除率最高达92.8%。活性污泥-微藻实验组的叶绿素-a含量在实验开始后第6天达到最大值7.5 mg·L-1。对于总生物量,第3天以后呈现上升趋势,最高生物量达到4.2 g·L-1,增量在28%左右,主要贡献是微藻。进一步验证了藻菌共生体系的优越性。藻菌体系参数优化实验表明,响应面法可以优化藻菌共生体系对畜禽养殖废水的处理工艺。对于不同的目标污染物,具有不同的最优参数组合,例如对于COD去除的最佳条件为:活性污泥与微藻接种比例为6.0(w/w),曝气量2.0 L·min-1,初始氨氮浓度750 mg·L-1,此时COD去除率达92%以上。综合考虑各因素对各目标污染物去除效果的影响,可以选择废水处理工艺最优参数组合。