循環(huán)海水養(yǎng)殖系統(tǒng)中生物膜快速形成的實(shí)驗(yàn)室模擬研究.pdf

1、生物膜法是在工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中生物過濾的一種方法。
　　本實(shí)驗(yàn)采用優(yōu)勢(shì)菌株掛膜法在實(shí)驗(yàn)室條件下培養(yǎng)生物膜。采集海水養(yǎng)殖場(chǎng)生物濾池、三元湖和逛蕩河口的淤泥樣品，用適當(dāng)?shù)姆蛛x培養(yǎng)基分離生物膜優(yōu)勢(shì)細(xì)菌：自養(yǎng)硝化細(xì)菌、異養(yǎng)硝化細(xì)菌、好氧反硝化細(xì)菌以及具有產(chǎn)多糖和胞外蛋白酶等能力的細(xì)菌。共得到自養(yǎng)硝化細(xì)菌6株，異養(yǎng)硝化細(xì)菌5株，好氧反硝化細(xì)菌5株，產(chǎn)多糖細(xì)菌2株，胞外蛋白酶細(xì)菌3株。分別測(cè)定各菌株的活性，得到具較高活性的菌株12株，包括

2、自養(yǎng)硝化細(xì)菌TZ-3和TZ-5，異養(yǎng)硝化細(xì)菌DX-1、DX-2和DX-5，好氧反硝化細(xì)菌SF-1和JF-2，產(chǎn)多糖細(xì)菌DC-1和DC-2以及產(chǎn)胞外蛋白酶細(xì)菌J-1、J-2和J-3。將這些菌株作為生物膜形成實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)菌種。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，采用20L的水箱加入15L人工污水模擬工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的生物濾池，采用優(yōu)勢(shì)菌種掛膜法，對(duì)濾材種類、水力停留時(shí)間、曝氣量、混合菌液添加比例、接種次數(shù)及水溫等條件進(jìn)行了優(yōu)化，確定了生物膜快速形成的最佳實(shí)驗(yàn)室工

3、作條件。在21d的實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)對(duì)試驗(yàn)水體中的[NH4+]、[NO3-]和[NO2-]進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，最優(yōu)試驗(yàn)條件為使用塑料彈性濾材作為生物膜載體，水力停留時(shí)間為1h，曝氣量為3.0 L·min-1，每7 d接種1次生物膜優(yōu)勢(shì)菌種，混合菌液比例為硝化性能細(xì)菌:好氧反硝化細(xì)菌:產(chǎn)多糖細(xì)菌:產(chǎn)胞外蛋白酶細(xì)菌2:1:1:1，水溫控制在30℃；在此條件下，運(yùn)行第7d開始形成生物膜，第14d生物膜基本形成，第21 d形成均勻完整的生物膜。成

4、熟的生物膜在15d內(nèi)對(duì)水體[NH4+]的最大降解量可超過5.00mg·L-1，即成熟生物膜降解[NH4+]的速率為每1d降解超過0.50mg·L-1。當(dāng)初始[NH4+]為5.00～10.00mg·L-1，成熟生物膜對(duì)NH4+和NO2-的降解能力在15d內(nèi)可以達(dá)到上限。利用平板計(jì)數(shù)法測(cè)定單位面積生物膜載體上的菌群分布和細(xì)菌總數(shù)，結(jié)果表明，異養(yǎng)硝化細(xì)菌數(shù)量最多，約占生物膜細(xì)菌總數(shù)的46.53％，而自養(yǎng)硝化細(xì)菌所占比例最少，約占生物膜細(xì)菌總數(shù)