蜡基多孔材料的制备及其微生物污水处理性能研究

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随着经济建设快速发展,水产养殖业也在不断提高发展水平。养殖模式的高密度以及集约化转变,导致水质污染严重。残余饵料、排泄物和有机碎屑等的累积,使水体富营养化的情况日益加重,动物病害出现频率变高,水产养殖业的经济损失也越来越严重。做好健康防治,改善水体环境,决定了水产养殖业能否健康发展。传统的物理、化学手段治理养殖水还需要对养殖水进行二次处理,因此探究生物友好型治理养殖水才是发展水产养殖业的必由之路。本文以大豆蜡和微晶蜡为原料,采用固定化微生物技术和造粒技术相结合,制备了蜡基多孔微生物污水处理剂。以蜡为多孔载体材料负载微生物治理养殖水,有着很好的应用前景。将污水处理剂应用于养殖水,检测水质的理化指标,进一步研究蜡基多孔微生物污水处理剂的性能。取得研究成果如下:(1)为确定各原料添加量,预制备一系列污水处理剂样品并用其处理模拟污水,根据水质检测结果,优化原料添加量。用优化配方的处理剂治理养殖水,检测附着生物膜以筛选细菌微生物,将微生物生长所需的营养物质搭配生物聚酯以及硅藻土制备成营养颗粒。(2)将优化后的载体材料和营养颗粒在80℃水浴加热,制备出最终的蜡基多孔微生物污水处理剂。通过结构分析和水质检测,表征处理剂的结构和性能。孔结构大小范围在20~90μm,大于细菌直径0.5~5μm,能够为细菌微生物提供适合的生存空间。孔隙率为22.8%~30.9%,有利于与水体之间进行物质交换。通过添加聚季铵盐改性多聚物,改善了表面的亲水性能,更加有利于微生物挂膜。丰富的表面粗糙度,增加了细菌细胞与界面的接触面积,增强了细菌的黏附作用,为生物膜的形成和生长起到促进作用。(3)通过检测养殖池水质,结果发现,投放微生物污水处理剂后,能够降低养殖池的p H值、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐等相关水质指标。本文通过固定化微生物技术制备了蜡基多孔微生物污水处理剂,将其应用于养殖塘,能够改善养殖池的水质,使得改善养殖水方法有了新的突破。
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