單胞藻簡介及其在廢水處理中的應用

單胞藻簡介及其在污水處理中的應用第一代生物質能源——糧食作物第二代生物質能源——非糧食作物（纖維素類）第三代生物質能源——藻類“藻時代”即將到來！

特點

1.光合效率高，CO2固定能力強地球上每年通過光合作用固定CO2約8X1010噸，其中，

微藻固定的CO2量大于40%。

每生產1kg單胞藻生物質，可固定1.8kgCO2。

單胞藻通過光合作用生產的有機碳約為地球上全部

植物生產總有機碳的7倍。2.細胞繁殖速度快，生物質倍增時間短繁殖方式簡單，一般為分裂生殖或孢子生殖。

細胞生長速度快、細胞周期短，生物質倍增時間一

般小于24小時，繁殖速度比高等植物快40倍。

特點

3.細胞營養豐富，細胞壁結構簡單富含蛋白質、多糖、色素及油脂。

蛋白核小球藻、螺旋藻等蛋白含量占生物質干重的50%-70%。自養生長條件下，油脂含量占生物質干重的10%-20%，

通過多種代謝調控手段，可提高到50%-60%。

特點

4.不與人爭水，不與糧食爭地可利用有機廢水、海水、堿性水等為培養水源。

分布范圍廣，海洋、湖泊、灘涂、鹽堿地等均可生長。

特點

分類

綠藻門硅藻門裸藻門輪藻門金藻門黃藻門紅藻門甲藻門藍藻門

分類

綠藻門硅藻門裸藻門輪藻門金藻門黃藻門紅藻門甲藻門藍藻門小球藻約90%生活在淡水中，在淡水中分布廣泛，墻壁上，巖石上，樹干上甚至冰雪上都有。有性生殖很普遍，生活史中可產生有鞭毛的游動細胞。富含葉綠素a和b；和β胡蘿卜素及幾種葉黃素。光合作用產物為淀粉。可寄生在動物體內或與真菌共生成地衣。

分類

綠藻門硅藻門裸藻門輪藻門金藻門黃藻門紅藻門甲藻門藍藻門盤星藻月牙藻柵藻

分類

綠藻門硅藻門裸藻門輪藻門金藻門黃藻門紅藻門甲藻門藍藻門直鏈硅藻周形硅藻細胞壁富含硅質，死后遺留的細胞壁沉積成硅藻土，可作耐火、絕熱、填充、磨光等材料。

分布廣泛，幾乎在所有水體中都能生長。浮游硅藻是海洋中的主要的初級生產力。

分類

綠藻門硅藻門裸藻門輪藻門金藻門黃藻門紅藻門甲藻門藍藻門囊裸藻扁裸藻絕大部分為無細胞壁，有鞭毛，能自由游動的單細胞植物。細胞縱裂方式生殖。絕大部分生活在淡水中，特別是在有機質豐富的水中，生長良好，是水質污染的指示植物。

應用

1.醫藥工業天然β-胡蘿卜素具有抑制腫瘤、萎縮性胃炎、口腔潰瘍、

皮膚疾病等功效；不飽和脂肪酸（DHA、RHA）在嬰兒食品和保健品中的

使用都深受人們的歡迎2.食品工業高蛋白含量的小球藻、螺旋藻、杜氏鹽藻等以粉劑、丸

劑、提取物等形式投放保健品市場或用作食品添加劑。

應用

3.動物飼料單胞藻蛋白質含量較高，所含核酸超過常規飼料和食品，

人工培養用做浮游動物的餌料，成功地用在飼養魚類或

作動物性浮游生物(如紅蟲、牡蠣等)。

應用

4.凈化環境單胞藻生長能脫氮除磷、吸收難降解有機物、及Co、Mn、Hg等重金屬離子。微藻還能吸收一定濃度NOx,SOx,H2S，

在挪威、日本早已開始研究培養微藻進行環境保護。高效藻塘

應用

5.生物能源單胞藻油脂含量高，干細胞中油脂含量可達70%，是合成

生物柴油的最佳原料。

應用

廢水處理

傳統污水處理方法氮銨氮吹脫、硝化反硝化最后生成N2等方式去除，造成氮元素的大量流失。磷成本高！二次污染！不能物盡其用！加入一定量的化學藥劑結合磷酸鹽生成難溶性沉淀，P元素沉積在污泥中，最后隨污泥一起被填埋或制成污泥堆肥廢水處理

吸收水中廢物轉化為自身生物質不會造成二次污染Pittman等人[2011]對生產藻類生物燃料的潛能進行了評價，分析認為如果不使用廢水做為培養基，以現有技術培養微藻生產生物燃料在經濟上是不可行的，或者是不會有產能收益。Lundquist等人[2010]分析了幾種不同類型、與生產生物燃料相結合的污水處理系統，推斷到只有以污水處理為重點，才能夠生產出具有價格競爭力的生物燃料。單胞藻處理廢水環境友好型！廢水處理

去除機理碳無機碳有機碳有機碳有機碳氮無機氮有機氮同化作用自養生長異樣生長廢水處理

去除機理磷無機磷有機磷其他磷酸化葉綠素a廢水處理

養殖廢水氮磷濃度高，氮磷比為2-8一般作為有機肥用于農作物生產過高的氨氮濃度會抑制微藻的生長，所以一般需要對其進行適當稀釋或脫氨等預處理。早在1957年，Oswald等就建議將微型藻類用來作為一種取代污水處理中的活性污泥的生物系統。此后建立在人工模式水體藻菌共生自凈原理基礎上的氧化塘技術得到廣泛的應用和發展。近幾年在美國出現了以藻類為主體的生物除磷方法—水力藻類床(ATS，AlgaeTurfScrubber)。水力藻類床是在二級處理出水后增加的深度處理工藝，尤其對磷有很高的去除率。廢水處理

工業廢水體積龐大，重金屬含量高，氮磷含量低。篩選能夠耐受重金屬同時對其又具有吸附特性的藻種是使用微藻處理工業廢水的關鍵。Lim等人[2010]研究了在高效藻類塘中使用普通小球藻(Chlorellavulgaris)對印染廢水進行生物修復的可行性。結果發現，經過12天的生物修復，廢水中的NH4+-N、TP、COD濃度分別下降了44.4%、33.1%、38.3%。賈旋等[2010]通過向化肥廠廢水中添加一定量的磷酸鹽和葡萄糖培養小球藻USTB-01，結果發現外源磷源、碳源的添加可以明顯促進微藻對廢水中TN的去除；經過4d的培養，微藻生物量增長了7倍，TN去除率達到93%，經過處理后的廢水滿足排放標準。廢水處理

市政污水體積龐大，富含氮磷等營養元素，有毒有害物質含量低。Pittman[2011]使用生活污水初級出水培養普通小球藻(Chlorellavulgaris)，結果表明小球藻生長良好，并且對污水中N、P的去除率分別可達90%和80%。Li等人[LiX.etal.,2010]從城市生活