论文摘要：利用生活污水培养高油微藻的研究

21 世纪，能源与水资源缺乏是人类面临的两个主要危机。利用微藻制备的生物柴油作为能够替代化石燃料的可再生清洁新能源，已经被广泛关注和研究，但生产成本高是制约其产业化生产的关键问题。同时利用微藻脱氮除磷因经济有效等特点成为深度处理污水方面的研究热点。因此，将微藻生物柴油生产与微藻深度处理污水相结合，在处理污水的同时，以污水为原料生产生物柴油，能够减少微藻产油的生产成本，为实现微藻生物柴油产业化奠定基础。

本研究将生活污水作为原料培养高油微藻，寻找利用生活污水培养高油微藻的最佳工艺参数，初步建立利用生活污水培养高油微藻的方法，进一步构建高油微藻连续培养系统，分析其长期连续培养高油微藻的产油效果和污水处理效果。

研究表明，对生活污水进行水解酸化预处理能够增强其可生化性，有利于好氧微藻的生长。通过监测水解酸化过程中的pH，获得最佳水解酸化水力停留时间为7 h。采用最佳水力停留时间水解酸化预处理污水后，分别用于培养普通小球藻(Chlorella vulgaris)、栅藻LX1(Scenedesmus sp.LX1)、椭圆小球藻YJ1(Chlorella ellipsoidea YJ1)、四尾栅藻（Scenedesmus quadricanda），得到四尾栅藻的比生长速率最大，达到1.204 d-1；最大干重最大，为778 mg/L；油脂含量最大，为44.4%；总磷（Total phosphorus，TP）去除率最大，为99.22%；总氮（Total nitrogen，TN）去除率最大，为99.19%。4种藻种中四尾栅藻的生长最快，生长最好，产油能力最强以及去除氮磷效果最好，确定为后续试验藻种。

采用正交试验对四尾栅藻的曝气速率和微藻水力停留时间进行了系统的优化，初步建立了利用生活污水培养高油微藻的实验方法。综合分析以产油速率、TP去除率，TN去除率为指标的正交实验，同时结合实际应用中的技术经济分析，可得四尾栅藻最佳培养条件为：曝气速率0.4 L/min，微藻水力停留时间9 d。

最后设计并建立了微藻连续培养生物反应系统，包括进水池、廊道式微藻连续培养反应器主体、廊道式微藻连续培养反应器支架。采用前期得到的最适宜的曝气速率和微藻水力停留时间，运行反应器1个月的时间。廊道式反应器培养的四尾栅藻的产油效果很好，四尾栅藻细胞干重稳定在760 mg/L左右。四尾栅藻油脂含量在41.79% 左右。反应器污水处理效果很好，污水中化学需氧量（Chemical oxygen demand，COD）、 TN、TP去除率分别稳定在80.19%、95.57%、98.31%左右。

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