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纤维乙醇废水是从纤维乙醇的各个生产工序中汇流产生的一种有机混合废水。经过预处理和厌氧发酵等二级处理后的纤维乙醇废水,还残留有较多的营养元素,需要进一步深度处理。很多研究已经表明,利用微藻深度处理废水具有良好的环境效益和经济效益。本实验中,将厌氧发酵后的纤维乙醇废水用于小球藻培养,通过废水耐受藻株的紫外诱变和筛选;培养条件对小球藻生长和废水净化的影响;静态混合光生物反应器处理纤维乙醇废水和生长动力学研究三部分实验内容,为小球藻的育种、最佳培养条件的选择和光生物反应器中扩大化培养提供理论依据。得到结论如下:首先,通过对出发株Chlorella vulgaris fachb-1068进行紫外诱变并在废水中筛选,获得对纤维乙醇废水具有耐受潜力的10个紫外诱变株。将不同藻株放在纯纤维乙醇废水中进行平行培养,基于小球藻生物量、废水化学需氧量(COD)、氨氮(TAN)和总磷(TP)的去除率的对比,选出一株最佳废水耐受株Chlorella vulgaris CEW-1,相较于出发株,其生物量、COD、TAN和TP的去除率分别提高了134%、154%、13%和84%。分别研究了pH、温度、光强、通气和CO2浓度对小球藻Chlorella vulgaris CEW-1在纯纤维乙醇废水中的生长和废水净化的影响。对比不同条件下小球藻生物量和废水COD、TAN和TP的去除率,得到小球藻在光生物反应器中的最佳生长条件为:pH 7、温度30 oC、光强4000lux、通气量0.3vvm和CO2浓度5%。在最佳培养条件下培养24天后,静态混合反应器中小球藻Chlorella vulgaris CEW-1的最大生物量为1.98g/L,COD、TAN和TP的最高去除率分别为54.8%、97.6%和84.2%。在柱状气升式光生物反应器中安装静态混合元件,制成一种静态混合反应器,并分别制作了与其尺寸相同的柱状气升式反应器和鼓泡式反应器,在三个反应器中用纯纤维乙醇废水培养小球藻Chlorella vulgaris CEW-1,对微藻生长和废水净化效果进行对比。通过三个反应器的结构分析,发现静态混合元件可以提高气液混合效果和光暗循环速率,有可能促进小球藻生长。进一步对比了三个反应器中小球藻Chlorella vulgaris CEW-1培养和纤维乙醇废水净化实验结果,发现静态混合反应器中小球藻生物量、COD、TAN和TP净化率比柱状气升式反应器和鼓泡式反应器中都有不同程度的提高。用Logistic模型和修改的Luedeking–Piret模型分别对小球藻Chlorella vulgaris CEW-1的藻体生长动力学和基质消耗动力学进行拟合,发现模型适用性良好。通过对比三个反应器中藻体生长动力学参数μm、1/Yx和m,预测出静态混合反应器中小球藻Chlorella vulgaris CEW-1生物量积累能力和纤维乙醇废水净化效率高于其余两个。根据以上结果,验证了静态混合反应器在小球藻Chlorella vulgaris CEW-1培养和纤维乙醇废水处理中的优势。