單胞藻簡(jiǎn)介及其在廢水處理中的應(yīng)用

單胞藻簡(jiǎn)介及其在污水處理中的應(yīng)用第一代生物質(zhì)能源——糧食作物第二代生物質(zhì)能源——非糧食作物（纖維素類）第三代生物質(zhì)能源——藻類“藻時(shí)代”即將到來！

特點(diǎn)

1.光合效率高，CO2固定能力強(qiáng)地球上每年通過光合作用固定CO2約8X1010噸，其中，

微藻固定的CO2量大于40%。

每生產(chǎn)1kg單胞藻生物質(zhì)，可固定1.8kgCO2。

單胞藻通過光合作用生產(chǎn)的有機(jī)碳約為地球上全部

植物生產(chǎn)總有機(jī)碳的7倍。2.細(xì)胞繁殖速度快，生物質(zhì)倍增時(shí)間短繁殖方式簡(jiǎn)單，一般為分裂生殖或孢子生殖。

細(xì)胞生長(zhǎng)速度快、細(xì)胞周期短，生物質(zhì)倍增時(shí)間一

般小于24小時(shí)，繁殖速度比高等植物快40倍。

特點(diǎn)

3.細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)豐富，細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單富含蛋白質(zhì)、多糖、色素及油脂。

蛋白核小球藻、螺旋藻等蛋白含量占生物質(zhì)干重的50%-70%。自養(yǎng)生長(zhǎng)條件下，油脂含量占生物質(zhì)干重的10%-20%，

通過多種代謝調(diào)控手段，可提高到50%-60%。

特點(diǎn)

4.不與人爭(zhēng)水，不與糧食爭(zhēng)地可利用有機(jī)廢水、海水、堿性水等為培養(yǎng)水源。

分布范圍廣，海洋、湖泊、灘涂、鹽堿地等均可生長(zhǎng)。

特點(diǎn)

分類

綠藻門硅藻門裸藻門輪藻門金藻門黃藻門紅藻門甲藻門藍(lán)藻門

分類

綠藻門硅藻門裸藻門輪藻門金藻門黃藻門紅藻門甲藻門藍(lán)藻門小球藻約90%生活在淡水中，在淡水中分布廣泛，墻壁上，巖石上，樹干上甚至冰雪上都有。有性生殖很普遍，生活史中可產(chǎn)生有鞭毛的游動(dòng)細(xì)胞。富含葉綠素a和b；和β胡蘿卜素及幾種葉黃素。光合作用產(chǎn)物為淀粉?？杉纳趧?dòng)物體內(nèi)或與真菌共生成地衣。

分類

綠藻門硅藻門裸藻門輪藻門金藻門黃藻門紅藻門甲藻門藍(lán)藻門盤星藻月牙藻柵藻

分類

綠藻門硅藻門裸藻門輪藻門金藻門黃藻門紅藻門甲藻門藍(lán)藻門直鏈硅藻周形硅藻細(xì)胞壁富含硅質(zhì)，死后遺留的細(xì)胞壁沉積成硅藻土，可作耐火、絕熱、填充、磨光等材料。

分布廣泛，幾乎在所有水體中都能生長(zhǎng)。浮游硅藻是海洋中的主要的初級(jí)生產(chǎn)力。

分類

綠藻門硅藻門裸藻門輪藻門金藻門黃藻門紅藻門甲藻門藍(lán)藻門囊裸藻扁裸藻絕大部分為無細(xì)胞壁，有鞭毛，能自由游動(dòng)的單細(xì)胞植物。細(xì)胞縱裂方式生殖。絕大部分生活在淡水中，特別是在有機(jī)質(zhì)豐富的水中，生長(zhǎng)良好，是水質(zhì)污染的指示植物。

應(yīng)用

1.醫(yī)藥工業(yè)天然β-胡蘿卜素具有抑制腫瘤、萎縮性胃炎、口腔潰瘍、

皮膚疾病等功效；不飽和脂肪酸（DHA、RHA）在嬰兒食品和保健品中的

使用都深受人們的歡迎2.食品工業(yè)高蛋白含量的小球藻、螺旋藻、杜氏鹽藻等以粉劑、丸

劑、提取物等形式投放保健品市場(chǎng)或用作食品添加劑。

應(yīng)用

3.動(dòng)物飼料單胞藻蛋白質(zhì)含量較高，所含核酸超過常規(guī)飼料和食品，

人工培養(yǎng)用做浮游動(dòng)物的餌料，成功地用在飼養(yǎng)魚類或

作動(dòng)物性浮游生物(如紅蟲、牡蠣等)。

應(yīng)用

4.凈化環(huán)境單胞藻生長(zhǎng)能脫氮除磷、吸收難降解有機(jī)物、及Co、Mn、Hg等重金屬離子。微藻還能吸收一定濃度NOx,SOx,H2S，

在挪威、日本早已開始研究培養(yǎng)微藻進(jìn)行環(huán)境保護(hù)。高效藻塘

應(yīng)用

5.生物能源單胞藻油脂含量高，干細(xì)胞中油脂含量可達(dá)70%，是合成

生物柴油的最佳原料。

應(yīng)用

廢水處理

傳統(tǒng)污水處理方法氮銨氮吹脫、硝化反硝化最后生成N2等方式去除，造成氮元素的大量流失。磷成本高！二次污染！不能物盡其用！加入一定量的化學(xué)藥劑結(jié)合磷酸鹽生成難溶性沉淀，P元素沉積在污泥中，最后隨污泥一起被填埋或制成污泥堆肥廢水處理

吸收水中廢物轉(zhuǎn)化為自身生物質(zhì)不會(huì)造成二次污染Pittman等人[2011]對(duì)生產(chǎn)藻類生物燃料的潛能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，分析認(rèn)為如果不使用廢水做為培養(yǎng)基，以現(xiàn)有技術(shù)培養(yǎng)微藻生產(chǎn)生物燃料在經(jīng)濟(jì)上是不可行的，或者是不會(huì)有產(chǎn)能收益。Lundquist等人[2010]分析了幾種不同類型、與生產(chǎn)生物燃料相結(jié)合的污水處理系統(tǒng)，推斷到只有以污水處理為重點(diǎn)，才能夠生產(chǎn)出具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的生物燃料。單胞藻處理廢水環(huán)境友好型！廢水處理

去除機(jī)理碳無機(jī)碳有機(jī)碳有機(jī)碳有機(jī)碳氮無機(jī)氮有機(jī)氮同化作用自養(yǎng)生長(zhǎng)異樣生長(zhǎng)廢水處理

去除機(jī)理磷無機(jī)磷有機(jī)磷其他磷酸化葉綠素a廢水處理

養(yǎng)殖廢水氮磷濃度高，氮磷比為2-8一般作為有機(jī)肥用于農(nóng)作物生產(chǎn)過高的氨氮濃度會(huì)抑制微藻的生長(zhǎng)，所以一般需要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)稀釋或脫氨等預(yù)處理。早在1957年，Oswald等就建議將微型藻類用來作為一種取代污水處理中的活性污泥的生物系統(tǒng)。此后建立在人工模式水體藻菌共生自凈原理基礎(chǔ)上的氧化塘技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。近幾年在美國(guó)出現(xiàn)了以藻類為主體的生物除磷方法—水力藻類床(ATS，AlgaeTurfScrubber)。水力藻類床是在二級(jí)處理出水后增加的深度處理工藝，尤其對(duì)磷有很高的去除率。廢水處理

工業(yè)廢水體積龐大，重金屬含量高，氮磷含量低。篩選能夠耐受重金屬同時(shí)對(duì)其又具有吸附特性的藻種是使用微藻處理工業(yè)廢水的關(guān)鍵。Lim等人[2010]研究了在高效藻類塘中使用普通小球藻(Chlorellavulgaris)對(duì)印染廢水進(jìn)行生物修復(fù)的可行性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過12天的生物修復(fù)，廢水中的NH4+-N、TP、COD濃度分別下降了44.4%、33.1%、38.3%。賈旋等[2010]通過向化肥廠廢水中添加一定量的磷酸鹽和葡萄糖培養(yǎng)小球藻USTB-01，結(jié)果發(fā)現(xiàn)外源磷源、碳源的添加可以明顯促進(jìn)微藻對(duì)廢水中TN的去除；經(jīng)過4d的培養(yǎng)，微藻生物量增長(zhǎng)了7倍，TN去除率達(dá)到93%，經(jīng)過處理后的廢水滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。廢水處理

市政污水體積龐大，富含氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素，有毒有害物質(zhì)含量低。Pittman[2011]使用生活污水初級(jí)出水培養(yǎng)普通小球藻(Chlorellavulgaris)，結(jié)果表明小球藻生長(zhǎng)良好，并且對(duì)污水中N、P的去除率分別可達(dá)90%和80%。Li等人[LiX.etal.,2010]從城市生活