牛场废水培养肥壮蹄形藻的工艺参数优化.pdfVIP

第 37 卷 第 24 期 农 业 工 程 学 报 Vol.37 No.24 2021 年 12 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2021 257 牛场废水培养肥壮蹄形藻的工艺参数优化 1,2 1 1 1 1,2 1 王忠江 ，王子越 ，王贵祥 ，郑 宇 ，王丽丽 ，隋宇航 （1. 东北农业大学工程学院，哈尔滨 150030 ；2. 黑龙江省寒地农业可再生资源利用技术与装备重点实验室，哈尔滨 150030 ） 摘 要：该研究选用肥壮蹄形藻（Kirchneriella obesa ）为试验藻种，以秸秆过滤后牛场废水与 BG11 培养基的混合物为 微藻培养液，在前期单因素试验基础上研究废水添加比、光照强度、光照时间和通气量对微藻干重、氨氮去除率、总磷 去除率和 Chemical Oxygen Demand (COD)去除率的交互影响，通过 Central Composite Design (CCD) 中心组合试验得到了 相应的影响模型。试验结果表明牛场废水培养肥壮蹄形藻的最优工艺条件为：废水添加比例 26% 、光照强度 9 028 lx、光 照时间 21.5 h 、通气量2.0 L/min 。该研究采用优化工艺，在 14 d 的培养周期末期，肥壮蹄形藻的干重达到了 1.141g/L， 废水中氨氮去除率、总磷去除率和 COD 去除率分别达到了 99.65% 、99.15%、85.83%，响应值指标的预测值和实际值误 差均在 2% 以内。各因素对目标值的交互作用关系为：废水添加比例和光照时间对肥壮蹄形藻干重的交互作用较强，废水 添加比例和通气量对肥壮蹄形藻培养液中氨氮去除率、总磷去除率和 COD 去除率均具有较强的交互作用，而光照强度和 光照时间仅对总磷去除率具有较强的交互作用。该研究为牛场废水培养微藻的工业化生产提供了理论参考。 关键词：废水；过滤；微藻培养；工艺优化；交互作用 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.24.029 中图分类号：Q938 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2021)-24-0257-09 王忠江，王子越，王贵祥，等. 牛场废水培养肥壮蹄形藻的工艺参数优化[J]. 农业工程学报，2021，37(24)：257-265. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.24.029 Wang Zhongjiang, Wang Ziyue,Wang Guixiang, et al. Process optimization of cultivation of Kirchneriella obesa in cattle farm wastewater[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(24): 257-265. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.24.029 禽养殖废水可以成为微藻培养的潜在营养源。但畜禽养殖 0 引 言  废水存在浊度大、总悬浮固体（Total Suspended Solids )过 微藻作为一种生物质能源，与其他能源植物相比， 高、化学需氧量（Chemical Oxyge