响应面法优化藻菌共生体系深度处理畜禽养殖废水工艺研究

作     者：曾慧卿 刘强 肖丛亮 郭远涛 孙盛进 辛佳期 李昆 ZENG Hui-qing;LIU Qiang;XIAO Cong-liang;GUO Yuan-tao;SUN Sheng-jin;XIN Jia-qi;LI Kun

作者机构：南昌大学资源环境与化学工程学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点试验室南昌330038 

基　　金：国家自然科学基金项目(51768043) 中国博士后科学基金项目(2017M622106) 江西省青年科学基金项目(20171BAB216037) 江西省教育厅科研基金项目(GJJ160214) 

出 版 物：《农业环境科学学报》 (Journal of Agro-Environment Science)

年 卷 期：2020年第39卷第6期

页      码：1368-1379页

摘      要：为优化微藻-细菌共生体系对畜禽养殖废水中碳氮磷去除的参数条件,利用响应面分析法(Response surface methodology,RSM)中的Box-Behnken中心组合设计(BBC),以接种比例、曝气量以及初始氨氮浓度为试验变量,以污染物去除率为响应值开展试验。响应面分析结果表明,对于COD去除的最佳条件为:活性污泥与微藻接种比例为6.0(m/m)、曝气量2.0 L·min^-1、初始氨氮浓度750 mg·L^-1,此时COD去除率达92%以上。对于总氮(Total nitrogen,TN)的去除,当接种比例5.0(m/m)、曝气量1.5 L·min^-1、初始氨氮浓度750 mg·L^-1时,其去除率可达最大值(53%)。而对于磷酸盐的去除,当接种比例6.0(m/m)、曝气量1.5 L·min^-1、初始氨氮浓度600 mg·L^-1时,试验前96 h内便可达到100%的去除率。进一步对生物量检测发现,初始条件分别为曝气量1.5 L·min^-1、初始氨氮浓度900 mg·L^-1、接种比例4.0(m/m)或曝气量1.0 L·min^-1、初始氨氮浓度750 mg·L^-1、接种比例4.0(m/m)时,微藻生物量产量最高,可达到1.63~1.64 g·L^-1。研究表明,通过响应面法可以优化藻菌共生体系对畜禽养殖废水的处理工艺。对于不同的目标污染物,具有不同的最优参数组合。综合考虑各因素对各目标污染物去除效果的影响,可以选择废水处理工艺最优参数组合。通过回收在废水处理过程中生长的藻菌共生体用于后续生物质利用,可实现良好的经济价值,提高该工艺在污水深度处理中的应用前景。

主 题 词：污水深度处理 畜禽养殖废水 藻菌共生 营养盐回收 响应面法 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0903[农学-动物生产类] 0901[农学-植物生产类] 0833[0833] 0713[0713] 0834[0834] 

核心收录：

D　O　I：10.11654/jaes.2019-1293

馆 藏 号：203945218...