菌藻共生系统净化水质的研究进展

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1、菌藻共生系统净化水质的研究进展　　摘要介绍菌藻共生系统净化水质的机理和菌藻共生处理污水系统（固定化菌藻系统和着生藻类系统）的特点及存在的问题，并展望今后的发展趋势。　　关键词菌藻共生；污水；固定化菌藻；着生藻类　　中图分类号X52文献标识码A文章编号1007-5739（2016）04-0197-02　　ResearchProgressofBacterial-algalSymbioticSystemforSewagePurification　　XIONGYun-wuLINXiao-yanGUOYue-huaDULin-fe

2、ng*LIShi-gangZHAOLiangXUJian-xinXIELi-hua　　（ShenzhenTechandEcology&EnvironmentCo.，Ltd.，ShenzhenGuangdong518040）　　AbstractThearticleintroducedthesewagepurificationmechanisminthebacterial-algalsymbioticsystem.Italsosummarizedthecharacteristicsandproblemsofbacterial

3、-algalsymbioticsewagepurificationsystem，suchasimmobilizedbacteria-algaewastewatertreatmentsystemandperiphytonwastewatertreatmentsystem.Intheend，theauthoralsolookedintothefuturetrendsofitsdevelopment.9　　Keywordsbacterial-algalsymbioticsystem；sewage；immobilizedbact

4、eria-algae；periphyticalgae　　随着经济、社会的不断发展，工业、生活污水大量排入水体，由于其中富含N、P等营养物质和重金属，最终使水体恶化。近年来，很多研究表明菌藻共生系统在污水处理方面潜力很大，利用藻类修复污染水体，可以有效降低污水中有机物、N、P的含量，出水可达到景观环境用水的水质标准，同时获得的藻类体粗蛋白含量高，可作为食品或高级饲料的原料，实现藻类生物量的资源化[1-4]。藻类不仅能吸收污水中的营养物质，而且对重金属也有良好的吸收、富集效应[5-10]。菌藻共生污水处理系统（固定化菌藻污水

5、处理系统和着生藻类污水处理系统）不仅符合生态学的原理，而且可实现水资源化，具有环保意义。　　1菌藻共生系统净化水质的机理　　结合细菌的污染物降解能力与藻类消减污水中N、P和摄取有机物功效，形成细菌和藻类复杂的共生系统。好氧菌将含碳有机物、含磷有机物分别降解为水和二氧化碳、正磷酸盐，将含氮有机物进行氨化、硝化，为藻类光合作用提供营养物质及碳源。同时，藻类光合作用释放出的氧气又可促进好氧菌的代谢。藻细胞以光能为能源，消耗污水中大量的N、P等营养物质，将无机物合成有机物，使水源得到净化[11]。藻类在进行光合作用的同时，使藻体

6、、藻膜附近的pH值升高，从而促进水中磷酸根和钙离子形成羟基磷灰石沉淀，沉淀主要发生在藻体表面或藻生物膜上，从而实现P的去除；同时，pH值升高使NH4+-N挥发，增加TN的去除率[1，11-13]。9　　2固定化菌藻污水处理系统　　固定化菌藻是按照一定比例将藻类细胞和细菌细胞与固定化材料混合固化形成多孔隙凝胶，凝胶空隙用于菌藻细胞的生长繁殖，进而达到净化水质的目的。包埋采用的载体材料主要有海藻酸钠、海藻酸钙和聚乙烯醇（PVA）等[14-19]。与游离藻类相比，固定化使得微藻具有负荷能力强、藻细胞流失少、细胞密度高、反应速率

7、快、运行稳定可靠、易于固液分离等特点，而包埋载体本身也具有一定吸收N、P的能力。而且，许多研究也表明，固定化菌藻对N、P的去除效果优于固定化细菌和固定化藻类[20-22]。在固定化菌藻中，脱氮的主要贡献者是细菌，而藻对除磷起了主要作用，为达到有效的脱氮除磷，藻菌比应大于2∶1[22-24]。　　王秀等[25]在自制的流化床光生物反应器中加入固定化藻菌小球处理饮料废水，结果COD、NH4+-N、BOD和PO43--P的去除率分别达91.8%、89.4%、72.1%和59.5%。潘辉等[26]研究表明，固定化菌藻共生系统适于

8、处理高有机负荷、低氮磷浓度的市政污水，且P的最高去除率可达到93.6%，NH4+-N的最高去除率可接近100%。　　固定化菌藻系统虽然对污水的处理效果较好，藻体收获也比较简便，但是该技术成本较高，且固定化载体会限制光能的获得和物质的传递，微藻对N、P的吸收会受到多种因素的影响，固定化菌藻胶球容易开裂，这些不利因素在一