編輯此資訊 : 菌藻共生系統(tǒng)在污水處理中應(yīng)用—昆山污水處理

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藻菌共生系統(tǒng)就是利用藻類和細(xì)菌兩類生物之間的生理功能協(xié)同作用來(lái)凈化污水的淡水生態(tài)系統(tǒng)。昆山污水池清理公司指出，藻類植物通過(guò)光合作用利用水中的CO2和NH4+、PO43-等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，合成自身細(xì)胞物質(zhì)并釋放出O2；好氧細(xì)菌則利用水中O2對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行分解、轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生CO2和上述營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以維持藻類的生長(zhǎng)繁殖， 如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)污水的生物凈化作用。藻菌共生系統(tǒng)處理污水的效率取決于太陽(yáng)能輻射量、溫度、污染程度（負(fù)荷與毒性）和停留時(shí)間等多種因素。W.J.奧斯瓦德等國(guó)外學(xué)者對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了許多基礎(chǔ)與應(yīng)用研究。中國(guó)長(zhǎng)期利用生活污水養(yǎng)魚(yú)，實(shí)際上也是一種利用藻菌系統(tǒng)凈化污水并回收漁產(chǎn)品的方法。 菌藻共生系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用——昆山污水處理公司來(lái)為大家娓娓道來(lái)： 　1. 懸浮菌藻系統(tǒng)　 　在懸浮生長(zhǎng)過(guò)程中，細(xì)菌附著在藻細(xì)胞表面有利于絮凝，提高沉降性能.典型的懸浮菌藻系統(tǒng)有高效藻類塘和活性藻處理系統(tǒng).高效藻類塘是在傳統(tǒng)生物穩(wěn)定塘的基礎(chǔ)上添加細(xì)菌、微藻等微生物形成的菌藻共生的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng).有研究采用小球藻、光合細(xì)菌、乳酸菌、產(chǎn)朊假絲酵母和紅酵母菌構(gòu)成的復(fù)雜高效菌藻體系，處理豬場(chǎng)養(yǎng)殖污水，試驗(yàn)結(jié)果表明，48 h內(nèi)氨氮、BOD5去除率分別達(dá)到98.7%和96.8%.活性藻處理系統(tǒng)是利用藻類和活性污泥的特點(diǎn)，將兩者結(jié)合起來(lái)協(xié)同處理污水，采用人工強(qiáng)化培養(yǎng)高濃度的藻類，將其與活性污泥混合培養(yǎng)，使藻類與活性污泥一樣，具有良好的絮凝沉淀特性.陳志華利用活性污泥-螺旋藻體系處理生活污水在6 d運(yùn)行時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)TP、TN、COD出水處理效率分別達(dá)到77.11%、87.82%、76.9%.有研究表明用活性藻系統(tǒng)處理污水，BOD、COD、TN、TP的去除率分別能達(dá)到97%、87%、92%、74%.懸浮菌藻系統(tǒng)處理污水能達(dá)到較好的效果，然而聚集的微生物可能由于沉積物屬性如剪壓力、附著細(xì)菌的數(shù)量和水流速而重新懸浮，導(dǎo)致出水水質(zhì)受到影響，其對(duì)污染物的去除仍然是依靠藻類自然生長(zhǎng)和半人工控制手段，仍有許多因素限制藻類生長(zhǎng)，如光照、生物量、水力停留時(shí)間等.雖沉降效果好，但需定期排泥，處理效果不穩(wěn)定，在實(shí)際應(yīng)用中受到限制.　 2.固定化菌藻系統(tǒng)　　 針對(duì)懸浮菌藻系統(tǒng)出水水質(zhì)易受懸浮菌藻的影響，且分離收獲困難，產(chǎn)泥量大等特點(diǎn)，菌藻固定化技術(shù)隨之發(fā)展起來(lái).菌藻固定化技術(shù)是在細(xì)胞固定化技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，利用菌藻之間的協(xié)同作用，將細(xì)菌和微藻按照一定的比例固定在特定的載體上的技術(shù)，其主要目的是提高單位面積的生物量，同時(shí)利于微藻的收集，常見(jiàn)的載體材料有海藻酸鈣、卡拉膠、瓊脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等(嚴(yán)清等, 2012).李永華(2010)對(duì)比分析了固定化的菌藻體系對(duì)污水的處理效果明顯好于游離態(tài)的菌藻系統(tǒng).潘輝等(2006)以聚乙烯醇作為包埋劑，將活性污泥與小球藻制成包埋球狀顆粒，用于高有機(jī)物、低氮磷濃度的市政污水的處理，實(shí)現(xiàn)了氨氮高達(dá)100%的去除和磷的93.6%的去除效果.牛曼等(2010)設(shè)計(jì)了一套固定化菌藻小球的流化床光生物反應(yīng)器和好氧池組成的“菌藻-菌”系統(tǒng)，以避免活性污泥的遮光作用，同時(shí)不破壞藻菌之間的共生關(guān)系，利用該系統(tǒng)處理碳酸飲料污水，COD、NH4+ -N和PO43-去除率分別達(dá)90. 5%、82. 6%和75.8%.雖然固定化技術(shù)提高了菌藻系統(tǒng)對(duì)污水的處理效果和藻類的生物量，但其在應(yīng)用過(guò)程中還存在一些缺陷，如包埋基質(zhì)可能會(huì)阻礙菌藻代謝產(chǎn)物、氧氣和二氧化碳的傳遞.此外，基質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)發(fā)生降解，產(chǎn)生帶害物質(zhì)，從而影響菌藻的正常代謝等(王秀和張小平，2009).固定化的成本較高，很難找到無(wú)毒、透明、多孔、穩(wěn)定而不溶解于處理介質(zhì)或不易被生物分解的載體，限制了其在污水處理中的應(yīng)用.　 3.菌藻生物膜系統(tǒng)　　 菌藻生物膜技術(shù)是在固定化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它與固定化技術(shù)不同之處在于它利用微藻本身易于附著的特性，附著在載體表面，在一定條件下培養(yǎng)馴化形成菌藻生物膜中微藻的密度大大提高，并且脫氮除磷效果穩(wěn)定，且處理效果優(yōu)于普通懸浮藻系統(tǒng)(邢麗貞等, 2004).昆山抽淤泥公司指出，相互附著的菌藻群落在固體載體生長(zhǎng)形成光合生物膜.光合生物膜的組成和結(jié)構(gòu)根據(jù)環(huán)境中的非生物和生物因素會(huì)有所不同.在生物膜的形成和增長(zhǎng)階段，微藻通過(guò)增加或減少特定的啟動(dòng)子的表達(dá)影響胞外聚合物(EPS)的產(chǎn)生速率，進(jìn)而對(duì)環(huán)境變化做出響應(yīng).Shen(2015)等研究表明增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度，尤其是氮濃度，能增加硅藻和綠藻EPS的產(chǎn)量.此外，溫度變化和礦物質(zhì)(Ca2+)積累也能影響藻類的EPS的產(chǎn)生.菌藻生物膜中包括不同的藻類(綠藻、硅藻、絲狀藻等)、細(xì)菌(異氧細(xì)菌、自養(yǎng)細(xì)菌)、藍(lán)細(xì)菌、原生動(dòng)物和多細(xì)胞微生物等.它們?cè)谏锬?nèi)彼此之間形成共生關(guān)系.菌藻生物膜的成熟度會(huì)影響所存在物種的演替，例如影響藻類、細(xì)菌、EPS的豐度和比例.菌藻生物膜的形成與生長(zhǎng)主要有4個(gè)階段, 2.在菌藻生物膜中形成的初始階段，也稱為固體載體表面調(diào)節(jié)階段(Ⅰ)，由細(xì)胞分泌的胞外聚合物附著在固體載體上，細(xì)菌開(kāi)始生長(zhǎng)，在此階段生物膜中含有較高的EPS和細(xì)菌比例，藍(lán)細(xì)菌和藻類相對(duì)較少.隨后，進(jìn)入光合生物膜的早期生長(zhǎng)階段(Ⅱ)，各類微藻開(kāi)始附著在固體載體表面的EPS基質(zhì)中生長(zhǎng).在光合生物膜的發(fā)展階段(Ⅲ)，藻類細(xì)胞快速生長(zhǎng)，與EPS基質(zhì)中的細(xì)菌形成了共生微環(huán)境.如果培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足，光合生物膜將進(jìn)入成熟階段(Ⅳ)，在EPS基質(zhì)中有較為豐富的藻類細(xì)胞、細(xì)菌和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì). 　　菌藻生物膜系統(tǒng)典型的有水力藻類床.水力藻類床系統(tǒng)主要由附著在傾斜水渠中的絲狀藻、懸浮的微藻和細(xì)菌組成，可以認(rèn)為是強(qiáng)化藻類作用的高效藻類塘.美國(guó)帕特森市利用水力藻類塘系統(tǒng)對(duì)城市部分處理水進(jìn)行深度處理，平均磷去除量達(dá)到(0.73±0.289) g·m-3·d-1(邢麗貞等, 2004).隨著菌藻系統(tǒng)理論的發(fā)展，有益于菌藻共生微環(huán)境的菌藻生物膜反應(yīng)器應(yīng)運(yùn)而生.Chavan和Mukherji(2008)在生物轉(zhuǎn)盤上接種了細(xì)菌和微藻，利用形成的菌藻生物膜處理柴油廢水.De Godos等(2009)依據(jù)菌藻共生原理，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)出了一種由Chlorella sorokiniana和活性污泥構(gòu)成的管狀菌藻生物膜光反應(yīng)器，可實(shí)現(xiàn)光合作用的O2和CO2、高濃度的氨氮從膜的兩邊各自擴(kuò)散，同時(shí)高效實(shí)現(xiàn)硝化細(xì)菌的硝化作用和微藻的光合作用，利用該反應(yīng)器中處理豬場(chǎng)污水，總碳(TOC)、NH4+-N和PO43-去除量分別達(dá)到(80±5)、(89±5)、(13±3) g·m-3·d-1.菌藻生物膜系統(tǒng)處理污水存在一定的優(yōu)勢(shì)，能克服懸浮菌藻系統(tǒng)出水含有大量藻類和細(xì)菌，影響出水質(zhì)量的缺點(diǎn)，同時(shí)生物膜易于形成，優(yōu)勢(shì)菌種和藻類不易流失，菌藻生物膜形成過(guò)程中菌藻分泌的EPS能夠?yàn)榫骞采w提供一個(gè)緩沖的微環(huán)境，使菌藻生物膜能在不利的環(huán)境中保持較高的活性，并持續(xù)去除污水中的污染物(張道勇等, 2004)，成本較低，但存在生物膜脫落問(wèn)題，設(shè)計(jì)及運(yùn)行反應(yīng)器時(shí)應(yīng)綜合考慮光照、水力流速等因素，控制生物膜的增殖衰減與平衡. 我司服務(wù)： 昆山機(jī)械疏通管道 www.ksfeilong.cn

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