摘要
为全面推进畜禽养殖废弃物资源化利用，传统的畜禽养殖废水处理方法已不能满足当今时代的需求，研究绿色可持续、资源循环的污水处理工艺具有重要意义。用微藻处理废水被认为是一种高效、可持续、环保的废水处理方法，受到了越来越多的关注。在微藻处理废水中引入活性污泥，形成藻菌共生体，可以增强废水处理的稳定性和可靠性。将微电场引入藻菌共生体处理畜禽养殖废水中，通过电刺激可以促进微生物的生长代谢活动，从而提高污染物处理效率。将藻菌共生体与膜过滤相结合，组建藻菌共生-膜生物反应器可以进一步提升污染物的处理效果。微电场的存在，会影响胞外聚合物（ExtracellularPolymericSubstance，EPS）的组分和含量，进而影响膜污染状况。 本课题研究了在畜禽养殖废水中，微电场对纯藻体系、纯泥体系、藻泥体系废水处理效果和生物质增长的影响，其次根据优选出的微生物体系，对其进行微电场强化微生物体系处理废水的电解参数优化实验，探究微电场对藻菌共生-膜组合工艺的膜污染影响机制，所得结果如下： 在利用纯藻体系、纯泥体系、藻泥体系处理畜禽养殖废水中，COD降解率均能达到87%以上，藻菌共生的藻泥体系对碳氮磷的去除效果优于单一的纯藻体系和纯泥体系。微电场作用下的微生物体系，表现出更优且更稳定污染物去除效果，COD降解率均能达到92%以上，纯藻体系、纯泥体系、藻泥体系的总氮去除率分别提升了12.55%、6.29%、18.92%，同时对磷的去除率也得到了提升。藻泥体系叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素的含量均大于同等条件下的纯藻体系。三个微生物体系中，均是闭路组的生物量增长最大，其中纯藻闭路组R5和藻泥闭路组R11的叶绿素a含量分别是初接种时的12.11倍和10.83倍。 选取电解时间、电极间距、电压大小对藻菌共生体系进行正交实验，运用多指标综合加权评分法综合考虑对碳氮磷的去除效果和生物量的增长情况，得出三因素的主次顺序为：电极电压大小＞电解时间＞电极间距，最佳运行参数为电解时间24h，电极间距0.5cm，电压大小0.5V。 从膜通量的衰减情况来看，电场条件最佳的B组膜通量衰减最慢，造成的膜污染最轻。从蛋白质、多糖和腐殖酸含量来看，三组各EPS组分中有机物的总浓度中，B组均远远小于其他两组。多种表征结果表明，多糖和蛋白质是膜污染的主要贡献者。以上结果表明，微电场会影响微生物EPS的分泌，改变EPS的组分和含量，进而减缓膜污染状况。
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