壳聚糖海藻酸钠固定化硝化细菌去除水体中氨氮的研究

• 作 者: 齐素芳
• 发表日期: 2007年01期
• 关键词: 固定化微生物 硝化细菌 氨氮 壳聚糖 海藻酸钠 数学模型

在渔业资源和养殖水体有限的情况下，必然要在水产养殖上采用增加养殖密度的方法来提高单位水体产量，但养殖密度的增加，鱼类排泄物和残饵直接进入水体，都会引起养殖系统氨氮浓度升高。氨氮浓度升高，制约鱼类生产，是造成水体富营养化的主要环境因素。就养殖水体而言，氨氮污染已成为制约水产养殖环境的主要胁迫因子。为减少氨氮污染带来的危害，人们采用过微生物控制水质，但由于微生物受外界环境影响较大，抗不良环境冲击能力差，一旦系统受损难以恢复，因此处理效果不稳定，而固定化微生物技术不仅有利于优势菌种的固定，提高难降解有机物的降解效率，还能在生物装置内维持高浓度的生物量，易于固液分离，具有一定的优越性。所以，我们将固定化微生物技术用于养殖水体去除氨氮。本文论述了固定化微生物技术、载体的选择、固定化微生物在各个领域中的应用以及硝化细菌的硝化机理；介绍了均匀设计方法和数学模型推求；用壳聚糖和海藻酸钠作为复合载体固定化硝化细菌，用于去除水体中的氨氮；还介绍了混合固定化硝化菌的脱氮工艺。本试验采用壳聚糖、海藻酸钠作为复合载体，包埋硝化细菌，制备固定化小球，并以有机交联剂戊二醛对固定化小球进行化学交联，用于去除水体中的氨氮，参考均匀设计优化技术，运用数学模型，找到固定化小球去除氨氮的最佳条件为：壳聚糖浓度为1.5％～1.7％，海藻酸钠浓度为3％，氯化钙的浓度为4.6％～5％，戊二醛的浓度为1.1％～1.3％，包菌量为5mL～5.3mL。本法对硝化细菌毒性小，性质比较稳定，固定化操作简单，价格低廉，机械强度高，不易破碎，去除氨氮效率高，达到较好的效果。