螺旋藻养殖废水零排放处理工艺研究*

杜伟春鸭 乔 余绍蕾

（云南绿A生物工程有限公司，云南昆明 650106）

·工艺技术·

螺旋藻养殖废水零排放处理工艺研究*

杜伟春**鸭 乔 余绍蕾

（云南绿A生物工程有限公司，云南昆明 650106）

近年来，螺旋藻作为一种营养均衡的保健食品深受大众青睐，螺旋藻养殖产业也随之逐年壮大。在螺旋藻规模化养殖过程中，会产生两类废水，一类为高盐碱废水，即螺旋藻养殖的废培养基，其中含有大量的N、P及其他无机盐等营养物质，并且含有高浓度的NaHCO3和Na2CO3及其他无机盐；另一类是一般废水，即日常清洗废水，主要来源于拦沉网、拦沫网的清洗和藻泥的漂洗等环节，其成分比较单一，仅有部分悬浮物和少量螺旋藻。高盐碱废水简单处理排放会使环境水体富营养化，还会提高水体的盐度和碱性，对环境造成不利影响。一般废水如采用高盐碱废水处理方法处理，又会造成不必要的浪费。因此，寻找一种能够按需处理不同类型螺旋藻养殖废水的系统及工艺是螺旋藻规模化养殖中的关键。

本文主要以螺旋藻养殖废水经处理后再进行回用为目标，开展螺旋藻养殖废水零排放处理系统及工艺的研究。在同一系统内采用不同方法独立处理一般废水和高盐碱废水，提高处理系统的利用率和处理效果，为规模化废水处理提供依据。

1 试验工艺流程及设施

1.1 废水处理系统

废水处理系统包括一般废水处理子系统、高盐碱废水处理子系统、水泵和阀门。一般废水处理子系统包括通过管道依次连接的气浮单元、重力式无阀过滤单元和消毒单元；高盐碱废水处理子系统包括通过管道依次连接的粗滤装置、厌氧调节单元、气浮单元、重力式无阀过滤单元、生物接触氧化单元、沉淀池单元、高效纤维过滤单元和消毒单元。废水处理系统工艺流程如图1所示。

图1 组合工艺流程图

1.2 不同废水处理工艺

1.2.1 一般废水处理工艺流程

平流气浮除藻→重力式无阀滤池过滤→臭氧消毒灭菌→回用

1.2.2 高盐碱废水处理工艺流程

高盐碱废水的粗滤→厌氧调节→平流气浮除藻→重力式无阀过滤→生物接触氧化→沉淀和纤维过滤处理→臭氧消毒灭菌→回用

1.3 废水水质和工艺参数

1.3.1 一般废水水质和处理工艺参数

一般清洗废水的成分单一，仅有部分沉积物和少量螺旋藻，其主要来源于螺旋藻养殖过程中的拦沉网、拦沫网的清洗，藻泥漂洗等，采用物理处理方式。

一般废水处理工艺参数：絮凝剂采用高分子聚丙烯酰胺（PAM），溶液质量浓度控制在2 mg/L～15 mg/L，添加量控制在 200 L/h～700 L/h，溶气压力控制在0.4 MPa～0.7 MPa。

1.3.2 高盐碱废水水质和处理工艺参数

螺旋藻养殖废水排入各生产车间的废液收集池后，统一由泵抽入贮水池待处理。

高盐碱废水处理工艺参数：废水在厌氧池停留时间为7 d，使大分子有机物得到充分降解酸化，接触氧化系统进水pH值的范围为7～9；PAM的搅拌溶解时间为0.5 h，改用地热水作为溶剂，加药量控制在300 L/h；调控接触氧化进水、曝气气水比为5∶1，曝气时间为7 h。

2 结果

2.1 一般废水处理结果

一般清洗废水的成分单一，水量相对较少，处理难度较低，要实行单独处理。将集中收集的清洗废水统一通过“气浮—过滤”的方式进行处理，藻量和悬浮物（SS）去除率分别达95%、80%，经灭菌获得的回用水可用于养殖，作为补充水源或循环用作清洗水，减少新鲜用水量。一般废水处理结果见表1。

表1 一般废水污染物去除效果

2.2 高盐碱废水处理结果

对进出水的pH、化学需氧量（CODCr）、总氮（TN）、总磷（TP）、浊度、SS、藻量等水质指标进行监测，在生物膜较为适应生长的中性环境（pH值在7～9） 中，水停留时间为6 h～8 h，曝气气水比为5∶l的条件下，处理效果较好，废水中CODCr、SS、浊度、藻量的去除率分别达到78%、80%、70%、95%，高盐碱废水处理结果见表2。

表2 高盐碱废水污染物去除效果

3 讨 论

螺旋藻养殖培养基废水的盐度高、碱性强，氮、磷含量高，要实现处理后达标排放处理技术难度大，水处理投入成本高。经过多年研究和生产实践证明，螺旋藻养殖废水按上述模式进行综合处理回用，可做到封闭循环运行。采用管道及泵阀连接和集成处理系统模式，操作相对简单。

一般清洗废水的处理和报废培养基及养殖池清洗水的处理，在工艺流程中均共用平流气浮、重力式无阀过滤、臭氧消毒设备、设施，本研究中废水处理系统只需增设工艺管道，根据各种废水收集情况交错时间处理即可，而不必重复投资建设。

本研究提供了一种经济、高效、实用、可再生循环使用的废水处理系统和工艺技术。在处理过程中不需添加任何对螺旋藻养殖有害的物质，能适应并满足废水处理回用的生产需要，处理后的回用水水质稳定，能大幅降低新鲜用水量，提高了水资源的利用率，且处理成本较低，从而实现了螺旋藻养殖过程中废水的零排放，有助于实现企业节能降耗的环保目标，具有良好的社会效益和环境效益，为螺旋藻养殖的可持续稳定发展提供了技术保障。

［1］于水淼，贺乐，吴霞，等.螺旋藻回用培养液组成对藻细胞生长的影响［J］.过程工程学报，2016（1）：151-155.

［2］和丽萍，宁平，陈建中，等.生物接触氧化法处理螺旋藻养殖废水试验研究［J］.云南环境科学，2006（S1）：143-144.

［3］张译丹，刘慧吉，尹文金.螺旋藻应用于水产养殖业的研究进展［J］.现代农业科技，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）

建立了一种能够分别独立处理一般废水和高盐碱废水的螺旋藻废水处理系统，并对其工艺进行了研究。试验结果表明，一般废水经处理后，藻量和悬浮物（SS） 去除率分别达95%、80%；高盐碱废水经处理后，化学需氧量（CODCr）、SS、浊度、藻量的去除率分别达到78%、80%、70%、95%。在处理过程中不需添加任何对螺旋藻养殖有害的物质，能适应并满足废水处理回用的生产需要，是一种经济、高效、实用、可再生循环使用的废水处理系统。

螺旋藻；养殖废水；高盐碱废水；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

国家科技部中小企业创新基金项目，立项代码14C26215303276。

**杜伟春，男，1974年出生，1993年毕业于云南师范大学生物学教育专业，工程师。

2016-11-28