高效菌剂对河道污水处理的实验研究

李红霞 张建 杨帅

摘 要：针对天津市某排污河，在无外加碳源、连续曝气的静态实验条件下，研究了自主研发的高效菌剂对河水的净化效果。结果表明，该菌制剂在投加后的前三天对水体有明显的净化效果，可有效降解水中的氮、磷污染物， NH3-N、TN和TP的最高去除率分别为88.89%、56.24%和51.88%。该菌制剂对排污河道水体治理有较好的效果。

关键词：菌制剂； 河道水； 氮； 磷

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

引言

为了指导地方政府加快推进城市黑臭水体整治工作，改善城市生态环境，2015年9月，住建部、环保部联合下发了《城市黑臭水体整治工作指南》，明确规范了城市黑臭水体的定义、治理措施和评估方法等，指出可利用土壤-微生物-植物生态系统有效去除水体中的有机物、氮、磷等污染物[1]。目前，利用微生物对水体进行修复备受关注，主要方法是投加经过驯化的菌制剂或人为创造适宜微生物降解的条件[2]，具有投资少、见效快和应用前景广阔等优势。因此，本文针对天津市某排污河，通過模拟实验，研究了自主研发的特定菌制剂在无外加碳源、连续曝气的静态实验条件对污水的降解效果，为其直接应用于黑臭水体治理与修复提供一定的理论参考。

1 材料与方法

1.1 实验用水及微生物菌剂

水样采自天津市某排污河段污染较重区域，水宽21.5m，水深2.0m，底泥厚度0.2m，水体浑浊，透明度低，散发腥臭味，属典型黑臭水质。微生物菌制剂选用自主研发的特定高效菌制剂。

1.2 实验方法

本实验为静态实验，采用1L体系，河水的初始水质情况见表1。设置对照组和实验组，实验组投加1‰的菌制剂，底部设有曝气头，采用连续曝气。实验周期为5天，期间每天取样一次，测定水中NH3-N、TN和TP的含量。

表1 河水水质 单位：mg/L

TN NH3-N TP

8.13 2.25 0.96

1.3 检测方法

NH3-N采用纳氏试剂分光光度法测定，TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定，TP采用过硫酸钾氧化-钼酸铵分光光度法测定[3]。

2实验结果与讨论

2.1微生物菌剂对氮的去除效果

2.1.1 对NH3-N的去除效果

图1 NH3-N浓度随时间变化

由图1可以看出，实验期间，实验组NH3-N浓度整体呈下降趋势，前3天NH3-N浓度呈大幅下降，NH3-N于第3天的浓度为0.35mg/L，去除率为84.59%；之后趋于平稳，第5天的浓度为0.25 mg/L，去除率为88.89%。对照组中NH3-N浓度呈现先下降后上升的趋势且幅度较小，最低值出现在第3天，浓度为1.25mg/L，去除率为35.93%。菌制剂对水中的NH3-N有较好的去除效果。

2.1.2 对TN的去除效果

图2 TN浓度随时间变化

由图2可知，从实验开始至第3天期间，实验组TN浓度呈下降趋势，相对于对照组下降幅度明显，此时TN的浓度达到最低值3.12mg/L，去除率为56.24%；对照组TN浓度开始达到稳定状态，浓度为4.63mg/L，去除率为38.92%。第3天后，实验组TN浓度有小幅度的上升并趋于稳定，最终浓度为3.52mg/L，去除率为50.63%。

2.2微生物菌剂对TP的去除效果

图3 TP浓度随时间变化

磷在水体中以有机磷、正磷酸盐和聚合磷酸盐的形式存在，磷的这几种形式在微生物的作用下，相互转化。微生物净化水体时，同化正磷酸盐，一小部分用于自身的新陈代谢，另一部分作为聚磷储存在细胞内，进而除去水体中的磷[4]。从图3可以看出，实验组中TP浓度总体呈现下降的趋势。实验开始到第3天期间，TP浓度下降较快，第三天的浓度为0.46mg/L，去除率为51.88%；之后下降较缓，最终浓度为0.48mg/L，去除率为50.10%。对照组中TP浓度先下降后上升，各监测日期对应浓度均高于实验组。

3 结论

（1）投加菌制剂对水体有明显的净化效果，在投加第3天后去除效果不明显。

（2）菌制剂对NH3-N、TN和TP的最高去除率分别可达88.89%、56.24%和51.88%，可有效降解水中的氮、磷污染物。

参考文献

[1] 环保部. 城市黑臭水体整治工作指南[EB/OL]. 2015.

[2] 李继洲， 胡磊. 污染水体的原位生物修复研究初探[J]. 四川环境， 2005， 24（1）： 1-3.

[3] 国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会. 水和废水监测分析方法[M]. 4版. 北京： 中国环境科学出版社， 2002.

[4] 王琳， 王迎春， 李季等. 微生物菌剂处理富营养化景观水体的室内试验研究[J]. 农业环境科学学报， 2007， 26（1）： 88-91.