張連水等

摘要：利用模擬池塘水質(zhì)實(shí)驗(yàn)和采集水處理實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證高效復(fù)合微生態(tài)制劑（枯草芽孢桿菌：球形賴(lài)氨酸芽孢桿菌：蠟狀芽孢桿菌為2∶1∶1）的脫氮效果。模擬實(shí)驗(yàn)中，亞硝酸鹽的去除率達(dá)75%，氨氮的去除率在40%；采集水實(shí)驗(yàn)中，氨氮和亞硝酸鹽的去除率分別為34%、48%，除此之外，COD的去除率可達(dá)30%。

關(guān)鍵詞：微生態(tài)制劑；氨氮；亞硝酸鹽；COD

目前氨氮廢水的處理方法主要有折點(diǎn)氯化法、化學(xué)沉淀法、吹氮法、離子交換法、生物脫氮法。其中生物脫氮法因?yàn)槌杀镜?、無(wú)二次污染，在水處理方面得到了廣泛的應(yīng)用。本文中所用到的微生態(tài)制劑為河北工業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院生物實(shí)驗(yàn)室所制備，該制劑中包括的菌株有枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）、球形賴(lài)氨酸芽孢桿菌（Lysinibacillus sphaericus）和蠟狀芽孢桿菌（Bacillus cereus），制備過(guò)程中的接種比例為2∶1∶1。

1實(shí)驗(yàn)方法

1.1模擬池塘水質(zhì)實(shí)驗(yàn)

選取一個(gè)調(diào)溫養(yǎng)殖試驗(yàn)缸來(lái)模擬池塘微生態(tài)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)缸長(zhǎng)為1.5 m，寬為0.4 m，加入水深為0.5 m，即總體積為300 L。將養(yǎng)殖池塘內(nèi)的底泥鋪于實(shí)驗(yàn)缸中，厚度約為0.05 m，加入平均體重為100 g的魚(yú)4只。水溫控制為23 ℃左右，每天照光10 h，并且每天喂食2次。

實(shí)驗(yàn)缸內(nèi)氮循環(huán)可表示為圖1，圖中模擬了簡(jiǎn)單的氮循環(huán)情況，只是考慮了主要的影響因素，未考慮次要的因素，比如水體中的雜質(zhì)、浮游動(dòng)植物的殘骸以及其他微生物的影響等。

養(yǎng)殖一周后，每天采集水樣測(cè)定一次氨氮和亞硝酸鹽的含量，持續(xù)一周。然后進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)缸的清理，重新還原上述實(shí)驗(yàn)缸的模擬情況，養(yǎng)殖一周后，按照4%的接種量加入7號(hào)菌組合制劑進(jìn)行處理，同樣每天采集水樣測(cè)定氨氮和亞硝酸鹽的含量，持續(xù)一周。

1.2池塘采集水處理實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為唐山市曹妃甸區(qū)百川工業(yè)園區(qū)，處理水質(zhì)為南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖池更換水。實(shí)驗(yàn)之前采集足量的水樣，加入7號(hào)菌組合制劑，探究不同的接種量、溫度以及處理時(shí)間對(duì)水樣中氨氮和亞硝酸鹽變化的影響，并同時(shí)測(cè)定水質(zhì)中COD的變化，持續(xù)五天。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1模擬池塘水質(zhì)實(shí)驗(yàn)

模擬池塘水質(zhì)實(shí)驗(yàn)中亞硝酸鹽和氨氮的變化情況如圖2、3所示，從圖中可以看出變化曲線很均衡，產(chǎn)生這種情況的主要原因在于模擬池塘規(guī)模較小、生物種群?jiǎn)我弧⒂绊懸蛩夭伙@著，但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是可以充分說(shuō)明7號(hào)菌組合制劑處理的效果是很明顯的。

根據(jù)圖2結(jié)果可知，模擬池塘中亞硝酸的含量是比較低的。當(dāng)不加7號(hào)菌組合制劑時(shí)，水中亞硝酸鹽的含量處于持續(xù)上升的狀況；當(dāng)加入制劑以后，水中的亞硝酸鹽的含量不但沒(méi)有增加反而會(huì)在一定的程度上下降，最高的去除率高達(dá)75%。

氨氮的變化情況與亞硝酸的趨勢(shì)基本相同。不過(guò)在用制劑處理的過(guò)程中出現(xiàn)了一個(gè)小幅度的回升現(xiàn)象，回升的原因很可能跟制劑中的菌株部分失活有關(guān)，不過(guò)回升的趨勢(shì)不是很大，表明該制劑在維持水質(zhì)中氨氮的含量方面有很好的效果。

2.2池塘采集水處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果

該組實(shí)驗(yàn)中處理的是南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖池的更換水，更接近實(shí)際生產(chǎn)水處理，制劑處理的效果是非常值得借鑒的。

從圖4中可以得出跟阪崎腸桿菌實(shí)驗(yàn)一樣的結(jié)論，接種量不是越大越好，當(dāng)接種量超過(guò)一定值后，有害物質(zhì)的含量反而會(huì)增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明最佳的接種量是4%，COD、亞硝酸鹽、氨氮的含量同時(shí)達(dá)到最低點(diǎn)。

溫度對(duì)制劑處理效果的影響是比較大的，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可知最適的溫度為35 ℃，但是實(shí)際生產(chǎn)中養(yǎng)殖的溫度往往到不了35 ℃，最多的應(yīng)該為30 ℃。對(duì)比35 ℃和30 ℃兩種條件下的處理情況，氨氮和亞硝酸鹽的處理差異不是很大，COD的差異相對(duì)較大，但是整體處理的效果還是可觀的。時(shí)間對(duì)處理效果的影響也是非常顯著的，在處理前三天變化比較大，處理四天后開(kāi)始趨于平衡，處理的濃度均達(dá)到了養(yǎng)殖用水的標(biāo)準(zhǔn)。

3結(jié)論

實(shí)驗(yàn)中對(duì)高效復(fù)合微生態(tài)制劑進(jìn)行脫氮能力測(cè)試。在模擬性能檢測(cè)中，由于模擬的生態(tài)環(huán)境很簡(jiǎn)單，整個(gè)系統(tǒng)中所產(chǎn)生的有害物質(zhì)很少。但即便是很低的濃度，復(fù)合微生態(tài)制劑的處理效果也是非常可觀的，亞硝酸鹽的去除率達(dá)75%，氨氮的去除率達(dá)40%。采集水性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，氨氮和亞硝酸鹽的去除率分別為34%、48%，除此之外COD的去除率可達(dá)30%。

高效復(fù)合微生態(tài)制劑在采集水處理實(shí)驗(yàn)中的脫氮效果不如模擬實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因有：制劑制備完后存放了一定的時(shí)間，導(dǎo)致了菌劑中部分菌株失活或者是活性減弱；制劑在實(shí)際應(yīng)用中的環(huán)境并沒(méi)有達(dá)到最佳的情況，菌株的作用效果受到了條件的限制。關(guān)于制劑的作用機(jī)理和實(shí)際應(yīng)用技術(shù)還有待于進(jìn)一步的研究。

（收稿日期：2015-05-19）