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藻类在污水处理中的应用介绍
2021.01.14   点击54次

一、藻类在污水处理中的应用

藻类是自养型生物,生长对废水中营养要求较低,可利用氮、磷等营养物质合成复杂的有机质。

藻类细胞具有富集金属的能力,对一些金属离子如Zn、Hg、Cd、Cu、U、Pb等金属离子的富集可达几千倍,并且由于其生长速度快,代谢迅速,吸附快,所以净化效率高。

污水处理中的藻类还可用于提取多种有价值的天然产物。

二、藻类去除氮磷的原理

藻类细胞能利用无机氮和有机氮化合物作为氮源,硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐可以用于合成氨基酸和蛋白质;

磷酸盐被藻细胞吸收,并通过多种磷酸化途径转化成ATP、磷脂等有机物。

三、藻类去除重金属的原理

藻类细胞壁和真菌细胞壁相似,也是多层纤维结.构,其组成一般都含有纤维素和果胶质以及藻酸铵岩藻多糖和聚半乳糖硫酸酯等,它们可提供氨基、酰胺基、醛基羟基、硫醇等功能团与金属结合形成缔合物或络合物,附着群体细胞的外胶上被改变形态,从而降低污水中游离态的Pb、Zn的含量,实现解毒功能。

重金属与藻细胞表面的负电荷反应点(一般为多糖类)的结合发生吸附,在整个吸收过程中,累积重金属的量只占总吸收量的10%~20%,而生物吸附的量则占80%~90%,生物吸附为吸收的主要途径。

四、常用于污水处理的藻类

1、螺旋藻

适用于:废水处理方面应用广泛

优点:

(1) 可絮凝,降低收获成本;

(2) 在氮源充足的条件下,藻细胞中蛋白质含量高{60%~70%干质量};

(3) 可作为哺乳动物的饲料;

(4) 高价值化合物(如多聚不饱和脂肪酸)含量高;

(5) 多聚糖含量高,可作为重金属的生物吸附剂;

(6) 可在高pH条件下生长;

(7) 一些藻种可在高浓度的NH3-N下生长;

(8) 一些藻种可在异养或兼养条件下生长。

2、席藻

适用于:处理低温、高温废水

优点:

(1) 可在低于10 ℃的条件下去除营养元素;

(2) 在30℃左右亦可处理废水;

(3) 沉淀速度快。

3、小球藻

适用于:处理含高浓度有机酸的综合废水

优点:

可在好氧、黑暗、异养条件下高效去除营养元素;与螺旋藻结合,可去除综合废水中所有营养元素。

4、葡萄藻

适用于:处理一般二级处理出水

优点:

可在二级处理出水的序批连续培养基中生长;碳氢化合物含量为40%~53%,(干质量)。

5、栅藻

适用于:处理二级出水

优点:生长速率快,去除氮磷效率高,部分藻种自沉降性能好。

6、微绿球藻

适用于:处理二级出水

优点:对氮磷去除效率较高。

五、藻类在污水处理应用的主要类型——稳定塘

稳定塘又名氧化塘或生物塘,是一种利用水塘中的微生物和藻类对污水和有机废水进行生物处理的方法。生物塘法的基本原理是通过水塘中的“藻菌共生系统”进行废水净化,其与自然水体的自净过程相似,是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。

稳定塘多用于小型污水处理,在特别是在缺水干旱且土地资源丰富地区,稳定塘是实施污水资源化利用的有效方法。

六、稳定塘的流程组合

稳定塘的流程组合依当地条件和处理要求不同而异,下图为几种典型的流程组合。

七、稳定塘的优缺点

稳定塘的优点

1、当周边有河道、沼泽地、谷地可利用作物可直接作为稳定塘,基建投资低。

2、运行管理简单,动力消耗低,运行费用较低,约为传统二级处理厂的1/3~1/5。

3、可进行综合利用实现污水资源化,将稳定塘出水用于农业灌溉,充分利用污水的水肥资源;养殖水生动物和植物,组成多级食物链的复合生态系统。

稳定塘的缺点

1、占地面积大,没有空闲余地时不宜采用。

2、处理效果 受环境影响较大。

3、设计不当时,可能形成二次污染如污染地下水、产生臭氧和滋生蚊蝇等。

八、好氧塘

好氧塘的深度较浅,阳光能透至塘底,全部塘水内都含有溶解氧,塘内菌藻共生,溶解氧主要是由藻类供给,好氧微生物起净化污水作用。适用于气候温暖且阳光充足的地区。

九、厌氧塘

厌氧塘的塘深2.5~6m,有机负荷高,且不设好氧区,全部塘水均无溶解氧,呈厌氧状态,由厌氧微生物起净化作用,净化速度慢,污水在塘内停留时间长,需20~50日。

十、兼性塘

也称作氧化塘,在生物塘中较为流行,其塘深一般为1.5~2.5m。

十一、高负荷好氧塘-高速率藻塘(HRAP)

不同于传统稳定塘的特征主要表现在四方面:

① 较浅的塘的深度,一般为0.3~0.6m,而传统的稳定塘的深度根据其类型,塘内深度一般在0.5~2.0m;

② 有一垂直于塘内廊道的连续搅拌的装置;

③ 较短的停留时间,一般为4~10天左右看(冬季相对较长),比一般的稳定塘的停留时间短7~10倍;

④ 高效藻类塘的宽度较窄,且被分成几个狭长的廊道。这样的构造可以很好地配合塘中的连续搅拌装置,促进污水的完全混合,调节塘内氧和CO2的浓度,均衡池内水温以及促进氨氮的吹脱作用。

本文来自:网络