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人工水草-藻菌生物膜技术的应用研究

2019-11-28俞国钦顾建利黎佳梅

环境与发展 2019年10期
关键词:生物膜藻类水草

俞国钦 顾建利 黎佳梅

摘要:“人工水草-藻菌生物膜”技术是一种原位净化技术,运用多孔的高分子材料制成的人工水草,作为藻类生长的载体,铺设在富营养水体中,一定程度上增加水体的透光率,来增强藻类生命活动,通过它们在生长中吸附水中的氮、磷等营养物质,达到净化水体的效果,改善水体环境,为重建水体植被提供条件。

关键词:人工水草;藻菌生物膜

中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)10-00-01

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.043

Abstract:The artificial water-algae biofilm technology is an in-situ purification technology. Artificial water grass made of porous polymer material is used as a carrier for algae growth. It is laid in eutrophic water and increases water body to some extent. The light transmittance enhances the algae life activities, and through the adsorption of nitrogen, phosphorus and other nutrients in the water, it can achieve the effect of purifying the water body, improve the water environment, and provide conditions for reconstructing the water body vegetation.

Key words:Artificial water grass;Algal biofilm

1 条件与原理

藻类系统对于去除引起富营养化问题的氮、磷化合物以及污水深度处理提供了一个优良的解决方法:藻类可以通过生命活动有效地利用污水中的N、P,增加了生物量也降低了水体中N、P的含量,同时也促进了N、P的循环,对水体环境是一个双赢的模式。

人工水草- 藻菌生物膜技术主要针对的是受污染的湖泊、水库、鱼塘等静态天然水体水质的改善,还有适用于城内小型景观水体的水质改善工程。在富营养化污染水体治理方面,现阶段通常采用投放一些硬性、软性或半软性等填料,通过培菌挂膜的方式,来有效控制水中适宜细菌的生长,进而达到改善水体水质的效果,但是又存在着一些问题:硬性类填料价高易堵;软性类填料动力消耗大、易结团、断丝、使用寿命短,维修费用高,换料频繁,同时挂膜速度慢,投产起动时间长。而采用人工水草-藻菌生物膜技术可以有效克服这些问题。

2 实验设置

2.1 材料与方法

2.1.1 试验材料

本次实验采用的藻类是绿毛藻。绿毛藻常生长在水面附近或是光源充足地方的浅绿色、长丝状藻类。有附着生长的特性,它们与水草共生,适宜生长于硝酸盐浓度稍高,碳酸盐硬度过高,二氧化碳的实际溶存量不足,光线过强,光照时间过长,水流强度不高的水体。而这些水体的特点刚好和城内小型景观水体,以及受污染的小微水体相吻合。

2.1.2 试验装置[1]

试验装置由 5 部分组成:污水桶 、水泵 、翻桶、处理池和藻类生长载体聚乙烯网(图1).污水由水泵导入翻桶 ,翻桶内水满后自动倾泻, 形成水流,处理池中水深5 cm±1 cm。

2.2 藻类挂膜

取藻液1000mL加入藻类生物膜反应装置中,再加21L BG11培养基[2],用搅拌棍将藻液搅拌均匀后,放入聚乙烯网(网径1 mm , 45 cm ×30 cm)固定于装置液面上层,再进行静态培养。在装置四周总共安装上8盏20W的荧光灯进行光照,光照强度为3500lx左右,这样绿毛藻在BG11培养基中静态培养7d;然后再加入模拟氮磷污水进行培养驯化,稳定三周,直到在聚乙烯网上形成藻类生物膜。

3 实验与结果

(1)实验采用的原水水质为受污染的景观水体,光照度约为 3500lx。通过水与废水分析标准方法[3],测定污水TN、TP、NH3-N、pH、浊度。

4 结果与讨论

从实验数据可以看出,以绿毛藻为藻类载體的生物膜对于静态水体的水质净化作用利用藻类生物膜处理含氮 、磷模拟生活污水的静态试验结果表明 ,对总磷 、总氮、氨氮、COD、浊度的降低率分别达到了 91.3%、68.6%、73.0%、86.8%、87.6%。

人工水草-藻类生物膜技术,通过人工水草先为最耐污染的藻类提供载体,提高水体透明度,先行净化富营养化污染水体,之后重建水生植被,是切实可行的技术手段。但是在实际治理过程中,还要采取多种手段综合进行。

参考文献

[1]马沛明,况琪军,凌晓欢,胡征宇.藻类生物膜技术脱氮除磷效果研究[J].环境科学,2007,28(4)742-746.

[2]国家环保总局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法[M].(第四版).北京:中国环境科学出版社,2002.

[3]肖琳,杨柳燕,尹大强.环境微生物实验技术[M].北京:中国环境科学出版社,2004.

收稿日期:2019-04-23

作者简介:俞国钦(1987-),男,汉族,本科学历,化学检验工技师,研究方向为环境水质处理。

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