循环海水养殖水处理系统中生物膜形成的研究

摘要

在工厂化循环水养殖系统中，生物膜法是生物过滤净化环节的一项重要技术。为使生物膜快速形成，本实验采集海水养殖场的生物膜、逛荡河口淤泥、烟大三元湖底泥样品，分离筛选异养硝化细菌和好氧反硝化细菌，并添加产多糖细菌和产胞外蛋白酶细菌，进行优势菌挂膜实验，并对成熟生物膜进行人工污水处理效果的研究。从采集的样品中共分离得到8株异养硝化细菌和8株好氧反硝化细菌。分别对16株细菌的异养硝化性能和好氧反硝化性能进行测定，结果表明，异养硝化细菌Y-3、Y-6、Y-7的72 h NH4+-N去除率分别为95.65％、96.60%、96.09%，好氧反硝化细菌F-3、F-5、F-7的72h NO3--N去除率分别为76.20%、75.87%、76.00%。选择性能较高的3株异养硝化细菌和3株好氧反硝化细菌，依据《伯杰氏细菌鉴定手册》第八版进行传统生理生化鉴定，并对各菌株的16s rDNA序列进行测定及分析，结果表明， Y-3和F-3为除烃海杆菌(Marinobacter hydrocarbonoclasticus)，Y-6为溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)，Y-7和F-7为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)，F-5为海洋单胞菌属(Oceanimonas sp.)。利用分离得到的高性能的异养硝化细菌、好氧反硝化细菌同时添加产多糖细菌和产胞外蛋白酶细菌，在实验室条件下模拟生物膜的形成过程，并通过测定人工模拟污水中NH4+、NO2-和NO3-的浓度以及COD，探究不同接种比例、不同接种频率、不同水力停留时间、不同温度以及不同曝气量下，生物膜形成的优化条件。实验结果显示，异养硝化细菌、好氧反硝化细菌、产多糖细菌、产胞外蛋白酶细菌比例为1:1:1:1，接种频率为每5 d接种一次，水力停留时间为1 h，温度为30℃，曝气量为3.0 L?min-1时，更有利于生物膜的形成，并在可以在24 d内形成较为成熟的生物膜。成熟生物膜在16 d内对初始浓度为5 mg?L-1的NH4+去除率达到72%，对初始浓度为10 mg?L-1的COD去除率达到60%。

目录

声明

1.绪论

1.1引言

1.2工厂化循环水养殖技术的发展现状

1.3工厂化循环水养殖

1.4养殖系统中的污染物及其危害

1.5生物脱氮技术

1.6生物膜法及生物膜反应器

1.7选题背景和意义

1.8实验内容

2异养硝化细菌与好氧反硝化细菌的分离与鉴定

2.1实验材料与方法

2.2结果与讨论

3实验室模拟生物膜形成条件的优化

3.1材料与方法

3.2结果与讨论

4.成熟生物膜的人工污水处理效果

4.1实验材料与方法

4.2结果与讨论

展望

参考文献

致谢

附录1 攻读学位期间发表的论文目录

附录2 6株细菌的16S rDNA序列