碳氮比对生物絮凝反应器处理水质效果的影响

为探究不同C/N对以生物絮凝反应器为唯一水处理装置的循环水养殖系统的废水处理的影响,以鳗鱼循环水养殖废水为研究对象,分别设置不同DOC/DIN梯度(Dissolved Organic Carbon,DOC; Dissolved Inorganic Nitrogen,DIN,C/N:0、5、10和15)进行相关研究。实验结果表明:C/N=0时(未添加碳源),反应器没有脱氮除磷的效果,NO_3~--N、PO_4~(3-)出现积累;随着C/N的升高,反应器脱氮除磷的效果也逐渐增加,C/N=15时去除效果显著高于其他处理组(P 0. 05),TN、NO_3~--N和PO_4~(3-)的去除率(RR)分别为46. 60%、43. 49%和24. 40%;在整个实验过程中,反应器的SS、TAN和NO_2~--N在C/N=0和C/N=5的去除效果显著高于C/N=10和C/N=15的去除效果(P 0. 05),并且随着C/N的升高而降低;在C/N逐渐升高的条件下,反应器的稳定性逐渐变差,反应器最高可运行的C/N为15;在低C/N(C/N=0和5)情况下,反应器絮体体积指数(SVI-30)始终小于150 mg/L,未出现絮团膨胀,系统稳定性良好;当10≤C/N≤15时,反应器呈现出絮团微膨胀,反应器的稳定性变得较差,但对反应器脱氮除磷效果没有影响。在BFT(Biofloc Technology)反应器中,反应器的ORP值与反应器的C/N呈负相关关系,可作为BFT反应器反硝化特征和优化的参数。综上可知,BFT反应器在低C/N条件下对SS、TAN、NO_2~--N具有良好的水处理效果,在C/N≥10情况下对TN、NO_3~--N和PO_4~(3-)具有良好的水处理效果,具有同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification,SND)和除磷的作用。研究结果可为其用作RAS核心水处理装置的进一步研究和应用提供参考。     

东北地区猪大肠杆菌mcr-1与多重耐药表型的相关性

2017年,本实验室从东北三省分离收集猪大肠杆菌239株,检测受试菌株对13种抗菌药物的多重耐药表型及耐黏菌素菌株的mcr-1携带率,并分析两者之间的相关性。结果发现有112株菌检出mcr-1,检出率为46.9%(112/239),有9株对黏菌素耐药的菌株未检出mcr-1。mcr-1阳性菌株对头孢噻呋、头孢喹肟、庆大霉素、阿米卡星、多西环素、氟苯尼考、黏菌素、恩诺沙星和乙酰甲喹的耐药率均极显著高于mcr-1阴性菌。结论:mcr-1耐药基因与猪大肠杆菌的多重耐药表型特征具有明显的相关性。     

硝化型和异养型生物絮团养殖系统罗非鱼养殖效果和微生物群落结构比较

为了对比硝化型和异养型生物絮团养殖系统的运行效果,实验在硝化组和异养组中养殖吉富罗非(GIFT Oreochromis niloticus)幼鱼51天,对比研究罗非鱼的生长性能、非特异性免疫酶活、消化酶活以及水体和肠道微生物的群落结构。结果显示：两组罗非鱼的成活率和增重率等生长性能指标均无显著性差异。异养组罗非鱼的非特异性免疫酶活显著高于硝化组。硝化组罗非鱼肠道的淀粉酶和脂肪酶活性均显著高于异养组,异养组的蛋白酶显著高于硝化组。罗非鱼肠道占比前5的优势门均为变形菌门 (Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)和衣原体门(Chlamydiae),其中变形菌门是各组中最主要的菌群。硝化型水中占比前4的优势门为变形菌门,绿弯菌门,拟杆菌门(Bacteroidetes),浮霉菌门(Planctomycetes);异养型水中占比前4的优势门为变形菌门,绿弯菌门,拟杆菌门,放线菌门。分枝杆菌属(Mycobacterium)是是水体和肠道中最主要的潜在致病菌而Diplorickettsiaceae和邻单胞菌属(Plesiomonas)均保持在较低水平。水体和肠道中除梭菌属(Clostridium)外其余潜在致病菌如气单胞菌属(Aeromonas),黄杆菌属(Flavobacterium)等含量水平硝化型组均高于异养型组。     

低盐度对澳洲龙纹斑生长、血液及非特异性免疫酶的影响

研究低盐度对澳洲龙纹斑（Maccullochella peelii peelii）生长、血液生化、非特异性免疫能力的影响。将澳洲龙纹斑盐度驯化后,分别饲养于盐度为0、3、6、9的4组水体中60 d。结果表明,鱼体末体质量随盐度升高显著降低（P<0.05）,饲料系数在盐度0组达到最优（1.11±0.11）,成活率在盐度3组最高（98.33%±2.89%）。血液生化结果显示：随着盐度上升,肌酐含量呈逐渐降低趋势;尿素氮含量随盐度升高而上升,且在盐度9组[（7.00±0.26）mmol/L]显著高于0组（P<0.05）;其他指标均无显著性差异。非特异性免疫酶活力受盐度影响明显,其中碱性磷酸酶和溶菌酶活性均在盐度3组最高,超氧化物歧化酶活性在盐度6组最高,并显著高于其他组;盐度0组和6组的过氧化氢酶活力显著高于其他两组。综上,澳洲龙纹斑适宜在盐度为3的条件下养殖。     

生物絮凝技术在我国水产养殖中的应用研究现状和发展趋势分析

研究表明，水产养殖对象仅能利用投喂饵料中20％～25％的蛋白质，剩余的以氨氮、残饵和粪便的有机氮的形式存在于养殖水环境中，既污染养殖水体，又是对鱼粉蛋白的浪费。水体中的氨氮及残饵和粪便可直接换水、排放。据估算生产1kg的对虾和肉食性商品鱼分别约消耗20m3和10m3的清洁水。     

生物絮凝系统构建过程对吉富罗非鱼免疫酶和生长的影响

以循环水养殖为对照组,研究了生物絮凝系统构建过程对初始体质量为(24.17±2.49)g吉富罗非鱼(GIFT,Oreochromis niloticus)免疫酶活性和生长的影响。试验时间30 d。结果表明,生物絮凝构建过程中养殖水体中氨氮、亚硝氮呈现先上升后快速下降的趋势,氨氮质量浓度最高(60.98±7.23)mg/L,亚硝氮质量浓度最高(117.34±15.50)mg/L;实验组罗非鱼的肝胰脏、头肾、血液中碱性磷酸酶、溶菌酶以及总超氧化物歧化酶的活性与对照组均无显著差异;实验组罗非鱼特定生长率、肝体比、丰满度、蛋白质效率显著高于对照组(P0.05),饲料系数显著低于对照组(P0.05),增重率比对照组要高27.88%(P0.05),表明生物絮凝系统构建过程中吉富罗非鱼没有产生明显的应激反应,且生物絮凝养殖系统中罗非鱼的生长要优于循环水养殖系统。     

生物絮凝反应器处理水产养殖废水的中试研究

运用序批式生物絮凝反应器,研究不同混合液悬浮固体浓度(MLSS,1 500 mg/L、3 000 mg/L和5 000mg/L)下反应器对循环水养殖系统吉富罗非鱼(GIFT Oreochromis niloticus)养殖废水的处理效果。结果表明:反应器内氨氮(TAN)、亚硝氮(NO-2-N)和硝氮(NO-3-N)出水浓度分别为(0.29~0.39)mg/L、(0.005~0.006)mg/L、(7.11~7.60)mg/L,平均去除率分别为82.20%~86.20%、98.40%±0.89%、38.40%~40.00%(P0.05),体积去除负荷为(2.51~2.64)g/(m3·d)、0.56 g/(m3·d)、(8.52~9.78)g/(m3·d);溶解性无机氮(DIN)的去除率为43.20%~44.60%,体积去除负荷为(10.25~11.61)g/(m3·d)。三组絮体蛋白质含量差异不显著,分别为30.00%±1.32%、29.87%±0.67%、31.00%±0.75%;粗脂肪含量分别为9.51%±0.94%、4.37%±0.42%、3.65%±0.22%,MLSS 1500 mg/L组显著高于其他两组(P0.05)。微生物群落结构分析表明反应器中生物絮体主要为变形菌门(44.66%、44.51%、44.29%),其次是拟杆菌门(13.89%、13.98%、14.07%);优势菌属包括Alishewanella、Blastocatella、Amaricoccus、Rhodobacteraceae_unclassified、Terrimonas、Devosia等。实验表明中试生物絮凝反应器具有较好的脱氮效果,有助于实现养殖废水的资源化应用。     

不同剪切力对生物絮团粒径及其水处理效果的影响

将9个锥形反应器按搅拌强度分为低转速组（300 r/min）、中转速组（600 r/min）和高转速组（900 r/min）,经过21 d培养,形成成熟稳定的生物絮团后,进行快速转化试验和Biolog-ECO试验。结果显示：低转速组絮团颗粒结构松散、边缘模糊,中、高转速组絮团结构紧实、边缘整齐;絮团粒径随剪切力增大而减小;絮团粒径大小及占比与剪切力大小成反比。絮团培养过程中水质变化和快速转化试验表明,各组对NH4+-N和NO2--N均有良好的去除效果。Biolog-ECO试验表明,低转速条件下生物絮团的微生物群落多样性优于其它两组;在碳源喜好性上,各组生物絮团微生物表现出对氨基酸类利用率最高,对酚酸类利用率最低。另外,微生物碳源代谢主成分1相关系数0.5以上的碳源有19种,主成分2相关系数0.5以上的碳源有13种,α-D-乳糖、β-甲基-D-葡萄糖苷、γ-羟基丁酸、衣康酸和苯乙胺能够被不同处理组絮团中的微生物特异性利用。     

闭合循环水产养殖系统中气/液混合装置的增氧效果

为了研究纯氧气/液混合装置在循环水养殖系统中的实际使用效果,对闭合循环水产养殖系统中气/液混合装置的氧气吸收效率(absorption efficiency,AE)及运行效果进行了研究。结果表明,气/液混合比(gas to liquid ratio,G/L)变化在0.333%~3.333%(O2流量0.57~5.70 g/min)之间时,气/液混合装置的平均氧气吸收效率变化在94.001%~36.049%之间。当G/L=0.667%(O2流量1.141 g/min),在30.5℃、26.3℃、22.9℃和19.2℃水温条件下,气/液混合装置的氧气吸收效率别为87.833%、90.451%、93.606%和94.001%;其中,试验水温为19.2℃时,AE达到最大(94.001%),混合器出水溶解氧浓度达13.36 mg/L。当G/L大于或小于0.667%时,AE均随G/L的变化而降低;各温度组AE值的方差分析表明,温度对AE值有显著影响。