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目前,各地区畜禽养殖业越来越规模化、集约化,其带来的环境污染问题也日渐严重。规模化养殖废水具有产生量大、排放集中、有机浓度高和距离城市近等特点,这些特点导致了奶牛养殖废水的不适当处理会对环境造成严重污染。目前,规模化奶牛养殖场主要采用厌氧处理、好氧处理、厌氧-好氧结合处理等传统处理方式处理奶牛养殖废水。这些传统的处理方式只能除去废水中的部分污染物,对COD、N、P的去除效果较差,很难达到国家规定的排放标准。因此,寻找节能高效的处理方法是重中之重。利用微藻处理污水则可以有效除去污水的氮磷污染物,并将其转化为生物质能量,起到变废为宝的效果。本文以奶牛养殖厌氧消化液为研究对象,小球藻和复合细菌为实验材料,为达到高效去除奶牛养殖消化液的总氮和COD这一主要目标,开展了小球藻的驯化、高效的藻菌共生系统的构建以及共生培养条件的优化和固定化藻菌体系等研究。为通过藻菌共生系统净化奶牛养殖厌氧消化液提供了思路,也为生产实践提供了理论和技术支持。主要结果如下:1.对实验室保藏的小球藻(HC-2)进行了驯化,驯化后的藻种更适于在厌氧消化液中生长;在驯化后的小球藻中外加了一定比例的复合细菌,发现了其生物量和比生长速率均有显著提高,并且对奶牛养殖厌氧消化液的总氮去除率和COD去除率也有显著提升。因此,考虑以小球藻和复合细菌构建藻菌共生系统。2.以总氮去除率和COD去除率为指标,通过相应面实验的设计和分析,对小球藻与复合细菌的藻菌共生系统培养条件进行优化,以期进一步提高总氮和COD去除率。最终所得的最佳优化条件为:温度23℃~26℃,藻菌比在3:2与1:1之间,光照周期控制在12:12~16:8。在最佳优化条件下,藻菌共生系统对奶牛养殖消化液处理的总氮去除率为69.93%、COD去除率为51.34%。3.以海藻酸钠、氯化钙作为固定化小球藻和复合细菌的载体,总氮去除率和COD去除率为参考指标,通过正交实验分析确定了固定化胶球的最佳实验方案。最佳的优化条件为:在考虑选取去除厌氧消化液中的总氮为第一目标时,确定的最佳固定化条件为海藻酸钠浓度为2%、氯化钙浓度为3%,交联时间为6小时。在考虑选取去除厌氧消化液中的COD为第一目标时,确定的最佳固定化条件为海藻酸钠浓度为3%、氯化钙浓度为4%,交联时间为12小时。