陳志剛

摘 要：采用陶粒為載體，通過(guò)枯草芽孢桿菌固定生物膜技術(shù)針對(duì)黑臭河水污染治理進(jìn)行分析。預(yù)處置階段證實(shí)了曝氣環(huán)境對(duì)實(shí)驗(yàn)的作用。結(jié)果反映出：曝氣環(huán)境中采用固定生物膜技術(shù)進(jìn)行處置10天之后，針對(duì)河水的化學(xué)需氧量、河水濁度、NH3-N以及總磷去除率達(dá)到76.57%，92.83%，98.11%以及76.17%。在無(wú)曝氣環(huán)境中，固定生物膜進(jìn)行處置20天之后，河水的化學(xué)需氧量、河水濁度、氨氮含量指標(biāo)以及TP去除率為41.55%，76.30%，93.24%以及86.95%。效仿現(xiàn)實(shí)工程持續(xù)添加河水，實(shí)行曝氣環(huán)境、無(wú)曝氣環(huán)境和未進(jìn)行任何處置的對(duì)照環(huán)境中，持續(xù)處置30天。結(jié)論反映出：曝氣環(huán)境中，化學(xué)需氧量與河水濁度改善情況明顯優(yōu)于對(duì)照組，河水水質(zhì)符合GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。因此，黑臭河水污染治理中固定生物膜技術(shù)效果明顯。

關(guān)鍵詞：黑臭河水；枯草芽孢桿菌；生物膜技術(shù)

近年來(lái)，由于社會(huì)的飛速進(jìn)步，河水污染情況更加嚴(yán)重，特別在人口聚集地區(qū)，發(fā)生了河道黑臭情況。這種情況不僅對(duì)市容產(chǎn)生影響，不利于環(huán)境保護(hù)，還對(duì)市民正常生產(chǎn)生活與身體健康不利，且此類情況日益嚴(yán)重。所以，找到科學(xué)合理的治理方式，進(jìn)而消除此類問(wèn)題已經(jīng)迫在眉睫。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

自養(yǎng)殖泥中獲得的枯草芽孢桿菌。液體細(xì)菌培養(yǎng)基為蛋白陳、牛肉浸膏、氯化鈉，溶液中溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比為1%，0.5%，0.5%。pH值：7.6-7.8。高鹽瓊脂培養(yǎng)基是在液體培養(yǎng)基內(nèi)添加溶液中溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比為2%的瓊脂，氯化鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比提升至7%。培養(yǎng)基都通過(guò)0.11兆帕進(jìn)行20分鐘滅菌，之后分裝。自養(yǎng)殖水收集底泥，烘干之后添加道液體培養(yǎng)基內(nèi)，37攝氏度，18-24小時(shí)細(xì)菌培養(yǎng)之后，在75-80攝氏度水浴處置10-15分鐘。熱處置之后的培養(yǎng)基采用平板畫線分離方式涂抹在高鹽瓊脂平板上，37攝氏度、細(xì)菌培養(yǎng)18-24小時(shí)。選擇繁殖優(yōu)良的細(xì)菌多次接種，通過(guò)多次高鹽瓊脂培養(yǎng)基進(jìn)行選取，選擇火山口形狀的菌落實(shí)行只在單一種類存在的狀態(tài)下所進(jìn)行的生物培養(yǎng)。另外需選取曝氣設(shè)備和黑臭河水，河水中持續(xù)有氣泡泛起，實(shí)際檢測(cè)無(wú)空氣中的分子態(tài)氧溶解在水中。

1.2 方法

四個(gè)聚乙烯桶先后添加大約1噸的黑臭河水。分別編號(hào)，其中一號(hào)桶為對(duì)照組；二號(hào)和四號(hào)中加入固定生物膜樣本，三號(hào)內(nèi)加入固定生物膜樣本，且置于曝氣環(huán)境中。一號(hào)，二號(hào)和三號(hào)每日進(jìn)行換水，效仿實(shí)際河中有新的污染體排進(jìn)。每日換水10升。實(shí)驗(yàn)之前10天不換水，實(shí)行菌種的活化培養(yǎng)。四號(hào)不進(jìn)行換水，以分析固定生物膜樣本的降解動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)，實(shí)行30天。

2 結(jié)果和分析

2.1 固定生物膜技術(shù)對(duì)化學(xué)需氧量的處置成效

二號(hào)、三號(hào)和四號(hào)中化學(xué)需氧量反映出首先提高之后降低到平行。三號(hào)中化學(xué)需氧量降低速度和程度最高：第十一天降低到20毫克/升，之后始終在水平范圍，成效較好且平穩(wěn)；二號(hào)和四號(hào)中化學(xué)需氧量為20-40毫克/升。一號(hào)化學(xué)需氧量60-80毫克/升，好于另外三個(gè)桶的數(shù)值。到第三十天，三號(hào)化學(xué)需氧量降低到25.34毫克/升，符合GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。二號(hào)和四號(hào)降低到31.24毫克/升和33.67毫克/升，符合Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果反映出，黑臭河道運(yùn)用固定生物膜消除化學(xué)需氧量有明顯成效。而三號(hào)去除成效最好，表示固定生物膜在曝氣環(huán)境中成效最好。

2.2 固定生物膜技術(shù)對(duì)河水濁度的治理成效

二號(hào)、三號(hào)和四號(hào)桶中濁度都反映出先提升再降低到平行，三號(hào)中濁度降低速度和程度最高。三號(hào)第十天的河水澄清，能見(jiàn)度良好；二號(hào)自第十九天逐漸澄清，能見(jiàn)度提升，可成效不如三號(hào)。到第二十天，二號(hào)和三號(hào)中濁度幾乎為零，四號(hào)濁度到第二十六天下降到10NUT；二號(hào)、三號(hào)和四號(hào)中濁度均都小于一號(hào)。反映出固定生物膜對(duì)消除濁度具備成效。三號(hào)處置成效最好，反映出固定生物膜在曝氣環(huán)境中的成效最優(yōu)。

2.3 固定生物膜技術(shù)對(duì)NH3-N的處置成效

因某些因素影響，NH3-N自第十一天實(shí)行檢測(cè)。結(jié)果顯示四個(gè)桶內(nèi)的NH3-N都波浪形降低。三號(hào)的NH3-N降低速度最快到0.2毫克/升，符合GB3838-2002中Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。到第三十天，二號(hào)和四號(hào)中NH3-N降低到0.227毫克/升和0.224毫克/升，符合GB3838-2002中Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。其中一號(hào)在試驗(yàn)?zāi)┢贜H3-N降低到0.5毫克/升。影響因素為：桶處于露天環(huán)境，一號(hào)遭到陽(yáng)光照射較多時(shí)間，藻類植物實(shí)行光能合成作用，其生長(zhǎng)階段，氮元素是必須元素，植物吸取水中氮元素，造成了NH3-N的含量減少。

2.4 固定生物膜技術(shù)對(duì)河水總磷的處置成效

結(jié)果表明，四個(gè)桶中總磷都直線降低。第三十天，二號(hào)、三號(hào)和四號(hào)桶中總磷降低到0.223毫克/升、0.243毫克/升和0.244毫克/升，符合GB3838-2002中Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，一號(hào)中TP下降到0.321毫克/升，符合GB3838-2002中V類標(biāo)準(zhǔn)。其中，一號(hào)桶總磷降低的因素為：桶處于露天環(huán)境，天氣改變存在作用，桶內(nèi)存在很多浮游植物，其生長(zhǎng)需要磷元素，很多植物均能夠通過(guò)各種方式獲得磷愿意以保證生長(zhǎng)，藍(lán)藻則吸取水中的磷確保生長(zhǎng)發(fā)育；和桶的安放地點(diǎn)有關(guān)系，一號(hào)放置在最外端，每日獲得的陽(yáng)光照射最多的時(shí)間，其中浮游植物實(shí)行光能合成作用也更多。

2.5 固定生物膜對(duì)黑臭河水中pH產(chǎn)生的作用

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三號(hào)中pH直相對(duì)平穩(wěn)（8.0-9.0），符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的要求。二號(hào)桶和四號(hào)桶中pH值為8.0-10.0，一號(hào)中pH值通常大于另外三桶，最大為10.07。

2.6 固定生物膜技術(shù)的河水凈化成效

固定生物膜技術(shù)實(shí)驗(yàn)10天之后，三號(hào)中水體質(zhì)量已經(jīng)符合水體凈化保證，可另外三桶水體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)依然在改變。固定生物膜實(shí)驗(yàn)之后十七天，四個(gè)桶中水體質(zhì)量都趨于平穩(wěn)，所以，選取第十八天檢測(cè)數(shù)據(jù)以解算去除率。

3 結(jié)束語(yǔ)

以上實(shí)驗(yàn)研究可以看出，運(yùn)用固定生物膜技術(shù)的水體相比一號(hào)桶均存在改觀，化學(xué)需氧量、河水濁度、NH3-N、TP均有所降低，反映出了固定生物膜技術(shù)對(duì)黑臭河水污染的治理具備很好的成效。且使用曝氣設(shè)備的三號(hào)污染治理成效格外顯著，所有指標(biāo)的降低程度都較快，10天之后，水體質(zhì)量改變?yōu)榍宄阂?jiàn)底，pH為8.0-9.0之間，滿足GB3838-2002中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，化學(xué)需氧量下降到25.34毫克/升，符合GB3838-2002中Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，NH3-N下降到0.2毫克/升，符合GB3838-2002中Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，總磷降低到0.243毫克/升，符合GB3838-2002中Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。二號(hào)于僅采用固定生物膜技術(shù)20天之后，水體質(zhì)量逐漸澄澈見(jiàn)底，可成效稍稍低于三號(hào)?；瘜W(xué)需氧量下降到31.24毫克/升，符合GB3838-2002中V類標(biāo)準(zhǔn)，NH3-N下降到0.227毫克/升，符合GB3838-2002中Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，總磷下降到0.223毫克/升，符合GB3838-2002中Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。

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