收藏本站
收藏 | 论文排版

固定化微生物与植物联合净化养殖废水的研究

谢丽凤  
【摘要】:水质与水产养殖系统持续、稳定、健康运行密切相关,养殖废水净化成为养殖过程(特别是闭合循环养殖系统)的一个重要环节。许多研究发现利用植物或微生物对养殖废水进行处理是一种经济有效的方法。本论文从水产养殖系统排污口筛选出脱氮效果较好的异养硝化菌,之后将筛选出的异养硝化菌固定化于陶粒或人工水草中,最后将固定化微生物分别与夏秋季蔬菜植物—水蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk)和冬春季牧草—多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam. )联合净化养殖废水,研究结果概况如下: 1、通过富集、分离、初筛选和复筛选,从水产养殖闭合循环系统的排污口原位筛选出8株异养硝化菌,将这8株菌分别处理灭菌的水产养殖废水,从中挑选出脱氮效果较好的X1、X2、X3和X4菌株。24h内,X1、X2和X3对养殖废水中氨氮的去除率分别为80.01%、67.65%和66.49%,120h内,X4对氨氮的去除率也达到75.01%;96h内,X1、X2、X3和X4对TN的去除率分别为32.63%、31.77%、12.03%和21.48%,并且在处理过程中各处理组均无亚硝态氮和硝态氮积累现象。通过形态观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析初步确定X1、X2、X3和X4分别为假单胞菌(Pseudomonas sp.)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus)和中间苍白杆菌(Ochrobactrum intermedium)。 2、在好氧条件下,以葡萄糖和硝酸钠为唯一碳源和氮源时,X1、X2和X3去除硝态氮的能力强,并且氨氮和亚硝态氮基本无积累,具有好氧反硝化能力,其中X1的能力最强;而X4不能生长,无去除硝态氮的能力,不具有好氧反硝化能力。在厌氧或兼性厌氧条件下,以葡萄糖和硝酸钠为唯一碳源和氮源时, X1、X2、X3和X4均不能生长,无去除硝态氮的能力,四株菌不具有厌氧反硝化能力。通过查阅大量资料发现只有X2(巨大芽孢杆菌)和X3(弯曲芽孢杆菌)是无致病性菌,可直接用于水产养殖废水的原位处理。在实验室条件下研究发现:在中性环境中,温度为30℃时,菌株X2的脱氮效果最佳;在中性偏碱性环境中,温度为30~37℃时,菌株X3的脱氮效果最佳。并且X2和X3混合菌对废水的脱氮效果好于X2或X3单种菌。 3、以陶粒和人工水草为载体,采用吸附法对混合菌(X2、X3)进行固定化,比较了固定化时间(1、3、5、7、10d)对固定化效果的影响,以及在处理人工模拟废水时,固定化时间对固定化微生物陶粒和固定化微生物人工水草的氨氮去除和脱氮效果的影响。结果显示:固定化时间对固定化效果和固定化微生物的氨氮去除和脱氮效果有显著影响。固定化5d的陶粒的效果最好,并且固定化5d和7d的陶粒对废水的氨氮去除和脱氮效果最好;固定化时间对人工水草固定化效果影响较小,除了固定化时间为1d外,其他固定时间处理之间的固定化效果差异不明显,而且固定化3d和5d的人工水草对废水的氨氮去除和脱氮效果最好。 固定化微生物陶粒和固定化微生物人工水草对废水中氨氮的去除率以及脱氮效果之间比较差异不明显。但由于陶粒孔隙的孔径比人工水草小,更容易滞留微生物;强度大,耐水力冲击;浮性大,好氧微生物易生长繁殖,因此固定化微生物陶粒更适合于水产养殖废水处理。 固定化微生物陶粒与陶粒相比,固定化微生物陶粒对人工模拟废水的脱氮效果更好,固定化陶粒中的微生物可以利用废水中的有机物生长繁殖,再通过硝化反硝化作用进行脱氮。 4、用固定化微生物与植物联合、游离微生物与植物联合、植物、固定化微生物、游离微生物以及对照组分别处理水产养殖废水,结果显示: ⑴较高温度条件下,水蕹菜与微生物联合以及水蕹菜或微生物单独处理养殖废水均有一定的净化效果。从对TN的去除效果分析,总体效果为固定化菌+水蕹菜(IB+I)游离菌+水蕹菜(FB+I)水蕹菜(I)固定化菌(IB)游离菌(FB),其中游离菌组净化效果与对照组(CK)没有显著差异。各处理组对氨氮、亚硝态氮、硝态氮和CODMn均有去除效果,对氨氮的去除效果最好。随着处理时间的延长,水蕹菜与微生物联合作用的效果更加明显;并且与游离微生物相比,固定化微生物的优势也不断显示出来。试验结束时,IB+I、FB+I、I、IB、FB和CK对TN的去除率分别为74.94%、59.78%、49.18%、17.91%、1.45%和1.21%,各处理组之间的差异显著(p0.05)。 ⑵在较低温度条件下,多花黑麦草与微生物联合以及多花黑麦草或微生物单独处理水产养殖废水也具有一定的效果,但效果不如高温条件下采用水蕹菜和微生物联合作用或者单独作用。从对TN的去除效果分析,总体效果为固定化菌+多花黑麦草(IB+L)=游离菌+多花黑麦草(FB+L)多花黑麦草(L)固定化菌(IB)游离菌(FB),其中游离菌组净化效果与对照组(CK)没有显著差异。各处理组对氨氮的去除效果明显,去除速率最快;而从对亚硝态氮和硝态氮的去除效果上看,含有多花黑麦草的处理效果好,单独微生物处理组效果不明显。这可能是低温时,微生物的作用未正常发挥,植物的作用被凸显。 ⑶从植物根际微生物数量动态变化分析发现:不论是高温还是低温,植物与微生物联合处理组的植物根际微生物的数量高于植物单独处理组,且高温时差异更明显。试验过程中,植物根际微生物的数量先升后降,从细菌平板上可观察到X2(巨大芽孢杆菌)和X3(弯曲芽孢杆菌)的优势性随处理时间的延长逐渐消失。 ⑷通过相关性分析发现:同一时间段内,各处理组对TN、氨氮、亚硝态氮、硝态氮和CODMn的去除率与植物根际微生物总量之间成正相关,高温条件下,相关性显著;不论高温还是低温,植物对各氮素和CODMn的去除率与植物根际细菌总量之间的正相关性高于放线菌,且真菌的正相关性最小。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 韩士群;范成新;严少华;;固定化微生物对养殖水体浮游生物的影响及生物除氮研究[J];应用与环境生物学报;2006年02期
2 吴保承;沈国强;杨春霞;张栋;;微生态制剂在水质净化中的应用现状及展望[J];环境科学与技术;2010年S2期
3 宋志文;王玮;赵丙辰;孙贤风;;海水养殖废水的生物处理技术研究进展[J];青岛理工大学学报;2006年01期
4 ;固定化微生物-曝气生物滤池污水处理工艺[J];中国水利;2006年17期
5 吴伟,余晓丽;固定化微生物对养殖水体中NH_4~+-N和NO_2~--N的转化作用[J];应用与环境生物学报;2001年02期
6 运艳霞;;环境工程中固定化酶与固定化微生物的应用[J];大学时代(B版);2006年06期
7 王宜庆;张洪泉;;第四讲 固定化微生物活细胞的生物学性质及其应用[J];江苏食品与发酵;1983年Z1期
8 吴晓磊,俞毓馨,钱易;好氧及厌氧固定化微生物处理能力的比较研究[J];环境科学;1994年04期
9 杨麒,李小明,曾光明,谢珊,刘精今;固定化微生物脱氮技术[J];环境污染治理技术与设备;2002年10期
10 武淑文;杨迎冬;黄兵;;净化SO_2气体的固定化微生物性能研究[J];安徽农业科学;2011年20期
11 杨云霞,方治华,杨平,刘峰,潘永亮;多孔高分子载体固定化微生物厌氧流化床处理低浓度废水的研究[J];中国沼气;1998年02期
12 武淑文,黄兵,曹桂萍,刘子国;固定化微生物处理SO_2气体的实验研究[J];贵州环保科技;2004年02期
13 徐英;;固定化微生物厌氧-好氧处理焦化废水中COD及氨氮的研究[J];电力学报;2007年02期
14 罗启芳;张小荷;陈敏;王勇;赵金辉;;微生物固定化技术及其对水胺硫磷降解的研究[J];卫生研究;1996年01期
15 尹艳娥;李秋瑜;胡中华;;炭纤维生物小球的优化及其对苯酚去除的研究[J];工业水处理;2006年07期
16 ;固定化微生物生产已酸及用于提高白酒质量的研究通过技术鉴定[J];天津科技大学学报;1987年01期
17 陈敏,罗启芳;聚乙烯醇包埋活性炭与微生物的固定化技术及其对水胺硫磷降解的研究[J];环境科学;1994年03期
18 李钇冰;;使用派酶防止危险物渗漏的处理方法[J];邯郸职业技术学院学报;2008年02期
19 张秀霞;耿春香;房苗苗;吴伟林;单宝来;;固定化微生物应用于生物修复石油污染土壤[J];石油学报(石油加工);2008年04期
20 罗欢;;2种不同产氢方式的初步研究[J];江西农业学报;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑伟;周林成;徐艳艳;叶正芳;李彦锋;;高性能载体材料的设计与制备及其固定化微生物处理污水研究进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第5分册)[C];2010年
2 周剑平;祝英;王治业;杨晖;;固定化微生物细胞技术研究及应用[A];第三届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会会议论文摘要集[C];2011年
3 佟玉洁;聂云;安毅;;纳米固定化微生物技术的研究[A];微生物实用技术生态环境应用学术研讨会论文集[C];2008年
4 王守伟;祝明;赵燕;朱百泉;万波;;生物渗滤床处理养殖废水的技术经济性研究[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年
5 杨敏;刘富舜;;四川农村畜禽养殖废水处理工艺选择及其技术经济评价研究[A];贯彻循环经济促进法开发固体废物资源研讨会论文集[C];2009年
6 刘袖洞;于炜婷;马小军;;海藻酸钠/壳聚糖微胶囊固定化微生物培养研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
7 罗启芳;张小荷;赵金辉;;有机磷农药生物降解新方法研究[A];中国化工学会农药专业委员会第八届年会论文集[C];1996年
8 司友斌;孟雪梅;;固定化微生物技术修复阿特拉津污染土壤的研究[A];第四次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2007年
9 王广金;褚良银;陈文梅;杨平;周明宇;周先桃;曲剑波;谢锐;;多孔膜微囊载体固定微生物的性能研究[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
10 向仰州;刘方;魏嵬;周琳莉;韦秀文;;应用均匀设计法配制改性粉煤灰净化养鸡废水[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄兵;固定化微生物净化低浓度SO_2烟气研究[D];昆明理工大学;2009年
2 白雪;新型聚乙烯醇载体的设计、制备及其固定化污水处理系统的构筑研究[D];兰州大学;2010年
3 魏云霞;基于沸石吸附—固定化微生物SBR-SND脱氮研究[D];兰州大学;2010年
4 胡海燕;水产养殖废水氨氮处理研究[D];中国海洋大学;2007年
5 吴根义;畜禽养殖废水厌氧氨氧化脱氮处理研究[D];湖南农业大学;2007年
6 董怡华;沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)生物降解2-氯苯酚的研究[D];东北大学;2011年
7 张立央;SA/CS-CaCl_2/PMCG微胶囊及其固定化微生物细胞的培养[D];浙江大学;2003年
8 陈文宾;微生物固定化技术在室内养殖海水净化中的应用研究[D];中国矿业大学;2010年
9 赵凤亮;高效净化富营养化水体能源植物的筛选及其生理生态基础[D];浙江大学;2012年
10 邓仕槐;环境生物技术处理畜禽养殖废水的生物学效应研究[D];四川农业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢丽凤;固定化微生物与植物联合净化养殖废水的研究[D];宁波大学;2011年
2 毛霞飞;固定化微生物去除地下水中氯苯的研究[D];吉林大学;2011年
3 徐娜娜;石油污染土壤中固定化微生物降解性能研究[D];中国石油大学;2011年
4 孙建兵;龟鳖养殖废水生态净化与资源化利用研究[D];浙江大学;2011年
5 袁海平;固定化微生物细胞吸附铅的研究[D];山西大学;2010年
6 巩元娇;固定化微生物处理含油污水的研究[D];中国海洋大学;2010年
7 张占生;固定化微生物净化挥发性有机废气研究[D];广东工业大学;2013年
8 齐栋;固定化微生物富集重金属镉的研究[D];山西大学;2010年
9 范玉超;竹炭固定化微生物对土壤中阿特拉津迁移及降解的影响[D];安徽农业大学;2011年
10 曹桂萍;固定化微生物净化低浓度SO_2烟气的应用基础研究[D];昆明理工大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 新华社记者 李亚楠;明星企业?污染祸首?[N];人民日报;2011年
2 记者 李亚楠;“华英鸭”双重角色令潢川纠结[N];新华每日电讯;2011年
3 夏金树 李文河;回收养殖废水 改善渤海水质[N];中国海洋报;2003年
4 记者 刘碧玛;固定化微生物将成污水处理主流技术[N];科技日报;2009年
5 南海所;集约化对虾养殖废水可以无害化生态处理[N];中国渔业报;2007年
6 王义勋 张磊;大菱鲆养殖废水养海参[N];中国渔业报;2004年
7 何书彬;生态养猪“零排放”[N];厦门日报;2006年
8 卢德裕;农村生态环境严峻的现状和对策[N];汕头日报;2006年
9 记者 谢薇 实习生 林晨;我市着力打造现代化生态型新农村[N];福州日报;2009年
10 杨凤来;虾池废水对近岸养殖消极影响大[N];中国渔业报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978