螺旋藻養(yǎng)殖廢水零排放處理工藝研究*

杜偉春鴨 喬 余紹蕾

（云南綠A生物工程有限公司，云南昆明 650106）

·工藝技術(shù)·

螺旋藻養(yǎng)殖廢水零排放處理工藝研究*

杜偉春**鴨 喬 余紹蕾

（云南綠A生物工程有限公司，云南昆明 650106）

近年來，螺旋藻作為一種營養(yǎng)均衡的保健食品深受大眾青睞，螺旋藻養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)也隨之逐年壯大。在螺旋藻規(guī)?；B(yǎng)殖過程中，會產(chǎn)生兩類廢水，一類為高鹽堿廢水，即螺旋藻養(yǎng)殖的廢培養(yǎng)基，其中含有大量的N、P及其他無機鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，并且含有高濃度的NaHCO3和Na2CO3及其他無機鹽；另一類是一般廢水，即日常清洗廢水，主要來源于攔沉網(wǎng)、攔沫網(wǎng)的清洗和藻泥的漂洗等環(huán)節(jié)，其成分比較單一，僅有部分懸浮物和少量螺旋藻。高鹽堿廢水簡單處理排放會使環(huán)境水體富營養(yǎng)化，還會提高水體的鹽度和堿性，對環(huán)境造成不利影響。一般廢水如采用高鹽堿廢水處理方法處理，又會造成不必要的浪費。因此，尋找一種能夠按需處理不同類型螺旋藻養(yǎng)殖廢水的系統(tǒng)及工藝是螺旋藻規(guī)模化養(yǎng)殖中的關(guān)鍵。

本文主要以螺旋藻養(yǎng)殖廢水經(jīng)處理后再進行回用為目標(biāo)，開展螺旋藻養(yǎng)殖廢水零排放處理系統(tǒng)及工藝的研究。在同一系統(tǒng)內(nèi)采用不同方法獨立處理一般廢水和高鹽堿廢水，提高處理系統(tǒng)的利用率和處理效果，為規(guī)?；瘡U水處理提供依據(jù)。

1 試驗工藝流程及設(shè)施

1.1 廢水處理系統(tǒng)

廢水處理系統(tǒng)包括一般廢水處理子系統(tǒng)、高鹽堿廢水處理子系統(tǒng)、水泵和閥門。一般廢水處理子系統(tǒng)包括通過管道依次連接的氣浮單元、重力式無閥過濾單元和消毒單元；高鹽堿廢水處理子系統(tǒng)包括通過管道依次連接的粗濾裝置、厭氧調(diào)節(jié)單元、氣浮單元、重力式無閥過濾單元、生物接觸氧化單元、沉淀池單元、高效纖維過濾單元和消毒單元。廢水處理系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

圖1 組合工藝流程圖

1.2 不同廢水處理工藝

1.2.1 一般廢水處理工藝流程

平流氣浮除藻→重力式無閥濾池過濾→臭氧消毒滅菌→回用

1.2.2 高鹽堿廢水處理工藝流程

高鹽堿廢水的粗濾→厭氧調(diào)節(jié)→平流氣浮除藻→重力式無閥過濾→生物接觸氧化→沉淀和纖維過濾處理→臭氧消毒滅菌→回用

1.3 廢水水質(zhì)和工藝參數(shù)

1.3.1 一般廢水水質(zhì)和處理工藝參數(shù)

一般清洗廢水的成分單一，僅有部分沉積物和少量螺旋藻，其主要來源于螺旋藻養(yǎng)殖過程中的攔沉網(wǎng)、攔沫網(wǎng)的清洗，藻泥漂洗等，采用物理處理方式。

一般廢水處理工藝參數(shù)：絮凝劑采用高分子聚丙烯酰胺（PAM），溶液質(zhì)量濃度控制在2 mg/L～15 mg/L，添加量控制在 200 L/h～700 L/h，溶氣壓力控制在0.4 MPa～0.7 MPa。

1.3.2 高鹽堿廢水水質(zhì)和處理工藝參數(shù)

螺旋藻養(yǎng)殖廢水排入各生產(chǎn)車間的廢液收集池后，統(tǒng)一由泵抽入貯水池待處理。

高鹽堿廢水處理工藝參數(shù)：廢水在厭氧池停留時間為7 d，使大分子有機物得到充分降解酸化，接觸氧化系統(tǒng)進水pH值的范圍為7～9；PAM的攪拌溶解時間為0.5 h，改用地?zé)崴鳛槿軇?，加藥量控制?00 L/h；調(diào)控接觸氧化進水、曝氣氣水比為5∶1，曝氣時間為7 h。

2 結(jié)果

2.1 一般廢水處理結(jié)果

一般清洗廢水的成分單一，水量相對較少，處理難度較低，要實行單獨處理。將集中收集的清洗廢水統(tǒng)一通過“氣浮—過濾”的方式進行處理，藻量和懸浮物（SS）去除率分別達95%、80%，經(jīng)滅菌獲得的回用水可用于養(yǎng)殖，作為補充水源或循環(huán)用作清洗水，減少新鮮用水量。一般廢水處理結(jié)果見表1。

表1 一般廢水污染物去除效果

2.2 高鹽堿廢水處理結(jié)果

對進出水的pH、化學(xué)需氧量（CODCr）、總氮（TN）、總磷（TP）、濁度、SS、藻量等水質(zhì)指標(biāo)進行監(jiān)測，在生物膜較為適應(yīng)生長的中性環(huán)境（pH值在7～9） 中，水停留時間為6 h～8 h，曝氣氣水比為5∶l的條件下，處理效果較好，廢水中CODCr、SS、濁度、藻量的去除率分別達到78%、80%、70%、95%，高鹽堿廢水處理結(jié)果見表2。

表2 高鹽堿廢水污染物去除效果

3 討 論

螺旋藻養(yǎng)殖培養(yǎng)基廢水的鹽度高、堿性強，氮、磷含量高，要實現(xiàn)處理后達標(biāo)排放處理技術(shù)難度大，水處理投入成本高。經(jīng)過多年研究和生產(chǎn)實踐證明，螺旋藻養(yǎng)殖廢水按上述模式進行綜合處理回用，可做到封閉循環(huán)運行。采用管道及泵閥連接和集成處理系統(tǒng)模式，操作相對簡單。

一般清洗廢水的處理和報廢培養(yǎng)基及養(yǎng)殖池清洗水的處理，在工藝流程中均共用平流氣浮、重力式無閥過濾、臭氧消毒設(shè)備、設(shè)施，本研究中廢水處理系統(tǒng)只需增設(shè)工藝管道，根據(jù)各種廢水收集情況交錯時間處理即可，而不必重復(fù)投資建設(shè)。

本研究提供了一種經(jīng)濟、高效、實用、可再生循環(huán)使用的廢水處理系統(tǒng)和工藝技術(shù)。在處理過程中不需添加任何對螺旋藻養(yǎng)殖有害的物質(zhì)，能適應(yīng)并滿足廢水處理回用的生產(chǎn)需要，處理后的回用水水質(zhì)穩(wěn)定，能大幅降低新鮮用水量，提高了水資源的利用率，且處理成本較低，從而實現(xiàn)了螺旋藻養(yǎng)殖過程中廢水的零排放，有助于實現(xiàn)企業(yè)節(jié)能降耗的環(huán)保目標(biāo)，具有良好的社會效益和環(huán)境效益，為螺旋藻養(yǎng)殖的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供了技術(shù)保障。

［1］于水淼，賀樂，吳霞，等.螺旋藻回用培養(yǎng)液組成對藻細胞生長的影響［J］.過程工程學(xué)報，2016（1）：151-155.

［2］和麗萍，寧平，陳建中，等.生物接觸氧化法處理螺旋藻養(yǎng)殖廢水試驗研究［J］.云南環(huán)境科學(xué)，2006（S1）：143-144.

［3］張譯丹，劉慧吉，尹文金.螺旋藻應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的研究進展［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（23）：277-278.

Study on wastewater zero discharging treatment system of spirulina cultivation*

DU Weichun*YA qiao YU Shaolei
（Yunnan green Abiological project Co.,Ltd，Yunnan Kunming 650106，China）

建立了一種能夠分別獨立處理一般廢水和高鹽堿廢水的螺旋藻廢水處理系統(tǒng)，并對其工藝進行了研究。試驗結(jié)果表明，一般廢水經(jīng)處理后，藻量和懸浮物（SS） 去除率分別達95%、80%；高鹽堿廢水經(jīng)處理后，化學(xué)需氧量（CODCr）、SS、濁度、藻量的去除率分別達到78%、80%、70%、95%。在處理過程中不需添加任何對螺旋藻養(yǎng)殖有害的物質(zhì)，能適應(yīng)并滿足廢水處理回用的生產(chǎn)需要，是一種經(jīng)濟、高效、實用、可再生循環(huán)使用的廢水處理系統(tǒng)。

螺旋藻；養(yǎng)殖廢水；高鹽堿廢水；回用

Wastewater Treatment System was used in culturing of Spirulina platensis independent treatment on ordinarywastewater and high saline alkali wastewate.The clearance rate ofalgae and SS were 95%and 80%after ordinary wastewater treatment.The respectivelyclearance rate ofCODcr,SS,turbidityand algae were 78%，80%,70%and 95%after high saline alkali wastewater treatment.The wastewater treatment system don't need to add any harmful material damagingtoSpirulina growtingin wastewater treating.The systemcan meet the requirements ofwastewater treatment and is economical,efficient,practical and renewable.

spirulina；aquaculture wastewater；high saline wastewater；reusing

TS210.4

A

1673-6044（2017）01-0017-03

10.3969/j.issn.1673-6044.2017.01.007

國家科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金項目，立項代碼14C26215303276。

**杜偉春，男，1974年出生，1993年畢業(yè)于云南師范大學(xué)生物學(xué)教育專業(yè)，工程師。

2016-11-28