【摘 要】
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随着人口的增长,人们对于海产品的需求日益增长,在生产过程中消耗的95%的水转化为受污染的废水,海水养殖废水高盐度这一特征给水处理工艺造成了不利影响,此外,由于排泥的限制,磷元素的去除也是传统活性污泥法的一大难题。微藻不仅能用于生产各种类型的生物燃料,还能作为水产动物的开口饵料、人类保健食品等广泛用于各行业,因此微藻能在广泛应用于废水处理的同时进行资源化利用。采用普通小球藻（Chlorella.vu
【基金项目】
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山东省自然科学基金“微藻-膜生物反应器协同处理海水养殖废水研究（ZR2017MEE020）”
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随着人口的增长,人们对于海产品的需求日益增长,在生产过程中消耗的95%的水转化为受污染的废水,海水养殖废水高盐度这一特征给水处理工艺造成了不利影响,此外,由于排泥的限制,磷元素的去除也是传统活性污泥法的一大难题。微藻不仅能用于生产各种类型的生物燃料,还能作为水产动物的开口饵料、人类保健食品等广泛用于各行业,因此微藻能在广泛应用于废水处理的同时进行资源化利用。采用普通小球藻（Chlorella.vulgaris）作为实验藻种,首先对普通小球藻的水处理性状进行探究,并在填料上完成缺氧污泥的挂膜,搭建缺氧MBR-微藻膜反应器（缺氧membrane bioreactor-microalgae membrane reactor,缺氧MBR-MMR）耦合系统处理海水养殖废水,前置缺氧MBR用于有机物、NO3--N和NO2--N的去除,释放的NH4+-N进入MMR用于微藻生长而得到去除,考察协同处理效能和微藻采收情况,探究膜污染行为。在搭建缺氧MBR-MMR的基础上,系统共运行91 d,普通小球藻初始浓度为4×10~7个·m L-1,运行后期系统对NO3--N和NH4+-N的去除率分别达到90.0%和88.0%以上,对PO43--P和TOC的平均去除率分别为49.4%和84.7%。普通小球藻在进行间歇采收的情况下,能以平均浓度为9×10~7个·m L-1的生物量稳定运行,实现了较好的去除效能和资源化利用。总的来说,系统中缺氧MBR主要在NO3--N和TOC的处理中发挥重要作用,MMR主要在NH4+-N和PO43--P的去除中发挥主要作用,由此可见,两个反应器在污染物去除方面能协同作用。在运行过程中通过对跨膜压差的持续监测,直观地考察膜污染的趋势,并且通过红外光谱扫描和三维荧光光谱分析得到,造成膜污染的胞外聚合物中主要的组成物质为蛋白质类物质,并且主要以色氨酸为主,两个反应器内溶解性微生物产物均含有色氨酸类物质、腐殖酸类物质,且缺氧MBR内膜组件污染更为严重。探究了不同水力停留时间条件下对缺氧MBR-MMR系统的影响,研究结果表明,在缺氧MBR的水力停留时间为16 h的条件下,缺氧污泥对NO3--N和TOC的去除能力更好,并且膜污染较轻;同时得出连续采收的方式有利于普通小球藻的生长,其生物量增长较快,对NH4+-N、PO43--P的去除效果更好。
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