CN111808782B - 一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂 - Google Patents

一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，公开了一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂，包括氮代谢菌群1～4份、碳代谢菌群1～3份、絮凝菌群2～4份和益生菌群1～2份，复配时氮代谢菌群的菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，碳代谢菌群的菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，絮凝菌群的菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2，益生菌群的菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2。本发明微生态制剂具有调节水环境微生态平衡、去除氨氮和亚硝酸盐、降解有机物、吸附重金属离子、拮抗病原菌的功能，并且无需添加固定化材料就能稳定地发挥功能。

Description

一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂。
背景技术
为了追求经济利益和提高水产养殖的产量，鱼虾等水产品在养殖过程中投加大量营养丰富的饲料。由于水产养殖生物的对食物的吸收利用有限，人工添加的饲料过量，导致养殖过程中残饵、排泄物、生物尸体等排入水体。研究发现，养殖过程中投喂饲料的10％-20％未被摄食，留在水体中。被动物摄食的饲料中，60％-70％的氮和60％-75％的磷以代谢产物的形式又被排入养殖水体。这些物质分解产生氨氮、亚硝酸盐氮、有机物、重金属离子等，导致养殖水体不断恶化。
氨氮(NH4 +-N)作为水产养殖水体水质的重要指标之一，浓度过高会造成水体富营养化。氨氮进入水生动物的血液中，破坏其血液运载氧的能力，进而影响鱼类的生长繁殖。当水体中的非离子态氨浓度在0.01-0.02mg/L时，水产养殖动物的生长就会受到抑制；浓度在0.02-0.05mg/L时，能加速疾病的发展致其死亡；浓度在0.05-0.2mg/L时，会破坏其内部器官使其产生损伤；浓度在0.2-0.5mg/L时，水产动物就会因急性中毒而死亡；亚硝酸盐(NO2 -N)会影响水生物摄食能力并引发疾病；亚硝酸盐过量血红蛋白就会转化为高铁血红蛋白，减弱氧气运输能力，进而使机体缺氧，导致死亡；水产养殖水体中有机物(CODcr)的污染现象是非常普遍的，大量的有机物的存在会导致溶解氧的含量降低，使得水产养殖动物的生长受到抑制作用，甚至会致死；养殖废水中的重金属离子(Cu2+、Zn2+)主要包括锌、铜、锰、镁、汞等，当重金属离子浓度较高时会对鱼类产生毒害作用，超量的微量元素通过鱼类粪便等进入土壤、水环境或底泥中，一部分重金属会随着外部环境的改变发生扩散、解吸、溶解、氧化还原和络合作用，再次回到养殖水体中，造成了二次污染；此外，养殖水体中悬浮物(SS)增多会造成水体浑浊，水体浊度增大，若有机悬浮物长时间不处理，会沉积在鱼池底部，导致厌氧细菌繁殖，水质恶化，导致鱼虾呼吸困难，严重时窒息死亡。
工厂化养殖要排放大量养殖废水，这类废水进入自然水体会引起富营养化，严重危害生态环境和水生生物安全。微生物制剂是从天然环境中分离出来的具有特殊功能的微生物菌株，经过配比后形成微生态复合制剂，提高水质净化效率，降低经济成本。然而，微生物体积微小且分散，悬浮于水体中受环境扰动严重，不能稳定地发挥净化水质的功能。现有应用中微生物需先通过固定化技术附着于陶砾、矿渣、海藻酸钠等填料上，才能稳定地发挥功能。但是，固定化材料价格高，需要定期更换，且易造成设备堵塞及损坏，这大大降低了处理效率、增加了经济成本。
发明内容
本发明意在提供一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂，该制剂具有调节水环境微生态平衡、去除氨氮和亚硝酸盐、降解有机物、吸附重金属离子、拮抗病原菌的功能，并且无需添加固定化材料就能稳定地发挥功能。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂，包括氮代谢菌群1～4份、碳代谢菌群1～3份、絮凝菌群2～4份和益生菌群1～2份，复配时氮代谢菌群的菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，碳代谢菌群的菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，絮凝菌群的菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2，益生菌群的菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2。
一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤I：菌群培养，分别培养氮代谢菌群、碳代谢菌群、絮凝菌群和益生菌群，培养方法如下：
氮代谢菌群培养：将台湾卓贝尔氏菌和嗜吡啶红球菌分别培养至菌群密度为0.8≤OD600菌液≤0.9，而后共同接种至氮代谢菌群发酵培养基中，培养条件为28℃-30℃，160r/min-180r/min，溶解氧25％-30％，接种后继续培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0；
碳代谢菌群培养：将沼泽红假单胞菌、深红红螺菌和产朊假丝酵母分别培养至菌群密度为0.8≤OD600菌液≤0.9，而后共同接种至碳代谢菌群发酵培养基中，培养条件为34℃-35℃，70r/min-80r/min，溶解氧25％-30％，光照强度3600LX-4000LX；接种后继续培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0；
絮凝菌群培养：将欧文氏菌和地衣芽孢杆菌分别培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，而后共同接种至絮凝菌群发酵培养基中，培养条件为30℃-33℃，120r/min-140r/min，溶解氧30％-35％，接种后继续培养至菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2；
益生菌群培养：将植物乳杆菌和戊糖片球菌分别培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，而后共同接种至益生菌群发酵培养基中，培养条件为35℃-37℃，80r/min-100r/min，接种后继续培养至菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2；
步骤II：混合培养，当絮凝菌群培养至菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2时，添加氮代谢菌群和碳代谢菌群，氮代谢菌群和碳代谢菌群的菌群密度均为0.9≤OD600菌液≤1.0；混合后于30℃，180r/min的条件下培养6～8h，当混合菌液的菌群密度达到1.2≤OD600菌液≤1.5时，添加益生菌群，益生菌群的菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2，混合后于30℃，180r/min的培养条件下继续培养2～3h，所得菌液即为复合微生态制剂。
本方案的原理及优点是：
1、本技术方案中的微生态制剂中氮代谢菌群主要功能为氮代谢，用于去除养殖废水中的氨氮及亚硝酸盐；碳代谢菌群主要功能为碳代谢，用于降解养殖废水中的有机物；絮凝菌群起到载体的作用，具有絮凝能力，可以联合其他菌群形成菌胶团，无需额外设置固定填料，就可以实现多个菌群的固定化，节省了固定填料；此外絮凝菌群的絮凝作用还能够吸附重金属离子，去除养殖废水中的悬浮物；益生菌群主要功能为拮抗致病菌，并产生有益因子，优化鱼虾等水产品肠道微生态系统，提高水产品免疫能力。
2、该微生态制剂活性高，功能稳定，各功能菌群分工明确，协同合作，实现了高效降解有机物、氨氮、亚硝酸盐、去除重金属、抑制病原菌。微生态制剂中的各菌群在复合后，一方面，微生物间的协同作用使各菌株相互促进，形成更复杂的微生物区系，可以抵抗环境pH在5～10之间的变化，同时可以抵御高浓度有毒有害物质的影响。另一方面，微生物之间协同合作，生成大量单菌无合成的酶，这些酶可以快速降解有机物、氮素，去除悬浮物、重金属等，降解率和降解速率远高于单一菌株。
3、本技术方案中，微生态复合制剂可以大大提高水质净化效率，对污染物的去除效率远高于单独使用各菌群。同时复合微生态制剂利用各菌群之间的协同作用，衍生出降解氨气和硫化氢气体的能力，可以脱除养殖废水的臭味。
4、本技术方案中，在进行微生态制剂复配时，对各个菌群的菌群密度进行了严格的优化分析，通过对复配时机的限定，能够保证各个菌群在复配时自身菌群的活性及外界抵抗力较高，保证各个菌群能够在最适添加比、最适活性下发挥最大的协同作用，进而保证微生态制剂对养殖废水的处理效果。
优选的，作为一种改进，氮代谢菌群包括嗜吡啶红球菌2～4份、台湾卓贝尔氏菌1～2份，嗜吡啶红球菌与台湾卓贝尔氏菌复配时的菌群密度均为0.8≤OD600菌液≤0.9。
本技术方案中，通过对氮代谢菌群的菌株定向优化选择，筛选出活性佳、协同作用好的菌株作为目的菌株，通过单独培养至最适菌群密度后进行功能菌群的复配，能够最大程度的发挥功能菌群的氮代谢作用。
优选的，作为一种改进，碳代谢菌群包括沼泽红假单胞菌2～3份、深红红螺菌2～3份和产朊假丝酵母3～6份，所述沼泽红假单胞菌、深红红螺菌和产朊假丝酵母复配时的菌群密度均为0.8≤OD600菌液≤0.9。
本技术方案中，通过对碳代谢菌群的菌株定向优化选择，筛选出活性佳、协同作用好的菌株作为目的菌株，通过单独培养至最适菌群密度后进行功能菌群的复配，能够最大程度的发挥功能菌群的碳代谢作用。
优选的，作为一种改进，絮凝菌群包括欧文氏菌1～3份、地衣芽孢杆菌2～4份，所述欧文氏菌和地衣芽孢杆菌复配时的菌群密度均为0.9≤OD600菌液≤1.0。
本技术方案中，通过对絮凝菌群的菌株定向优化选择，筛选出活性佳、协同作用好的菌株作为目的菌株，通过单独培养至最适菌群密度后进行功能菌群的复配，能够最大程度的发挥功能菌群的絮凝、吸附作用。
优选的，作为一种改进，益生菌群包括植物乳杆菌2～3份、戊糖片球菌3～4份，所述植物乳杆菌和戊糖片球菌复配时的菌群密度均为0.9≤OD600菌液≤1.0。
本技术方案中，通过对益生菌群的菌株定向优化选择，筛选出活性佳、协同作用好的菌株作为目的菌株，通过单独培养至最适菌群密度后进行功能菌群的复配，能够最大程度的发挥功能菌群的作用。
优选的，作为一种改进，氮代谢菌群的发酵培养基的组成为：葡萄糖20～22g、玉米粉8～10g、K2HPO4 0.8～1.0g、MnSO4 0.8～1.0g、酵母膏5.0g、NaCl 10.0g、蒸馏水1L，所述培养基的pH为7.2-7.4，培养基灭菌冷却后添加微量元素和维生素溶液各1～1.5mL。
本技术方案中，通过对功能菌群发酵培养基的改进和优化，能够为功能菌群提供最适生长的必须营养物质；通过对培养条件的优化，能够保证功能菌群具有最佳的生长环境，进而保证功能菌群的生物活性。
优选的，作为一种改进，碳代谢菌群的发酵培养基的组成为：NH4Cl 1.0～1.2g、CH3COONa3.5～4g、MgCl2 0.1～0.2g、CaCl2 0.1～0.2g、KH2PO4 0.6～0.7g、K2HPO4 0.4～0.6g、MgSO4·7H2O0.2～0.4g、酵母膏0.5～0.7g、蒸馏水1L，所述培养基的pH为7.2-7.4，培养基灭菌冷却后添加微量元素和维生素溶液各1～1.5mL。
本技术方案中，通过对功能菌群发酵培养基的改进和优化，能够为功能菌群提供最适生长的必须营养物质；通过对培养条件的优化，能够保证功能菌群具有最佳的生长环境，进而保证功能菌群的生物活性。
优选的，作为一种改进，絮凝菌群的发酵培养基的组成为：葡萄糖10～12g、酵母膏0.5～0.7g、尿素0.5～0.7g、KH2PO4 0.1～0.2g、K2HPO4 0.1～0.2g、NaCl 0.1～0.2g、MgSO4·7H2O0.2～0.4g、蒸馏水1L，所述培养基的pH为7.2-7.4，培养基灭菌冷却后添加微量元素和维生素溶液各1～1.5mL。
本技术方案中，通过对功能菌群发酵培养基的改进和优化，能够为功能菌群提供最适生长的必须营养物质；通过对培养条件的优化，能够保证功能菌群具有最佳的生长环境，进而保证功能菌群的生物活性。
优选的，作为一种改进，益生菌群的发酵培养基的组成为：酪蛋白胨10～12g、牛肉膏10～12g、酵母粉5～7g、葡萄糖5～7g、CH3COONa 5～7g、C6H14N2O7 2.～3g、Tween 80 1～1.2mL、K2HPO4 2～3g、MgSO4.7H2O 0.2～0.3g、MnSO4.H2O 0.05～0.06、蒸馏水1L，所述培养基的pH为5.0-6.5，培养基灭菌冷却后添加微量元素和维生素溶液各1～1.5mL。
本技术方案中，通过对功能菌群发酵培养基的改进和优化，能够为功能菌群提供最适生长的必须营养物质；通过对培养条件的优化，能够保证功能菌群具有最佳的生长环境，进而保证功能菌群的生物活性。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
本实施例中涉及的菌株具体生物学信息如下表所示：
Figure BDA0002612669220000051
Figure BDA0002612669220000061
实施例一
一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂，包括氮代谢菌群1～4份、碳代谢菌群1～3份、絮凝菌群2～4份和益生菌群1～2份，复配时氮代谢菌群的菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，碳代谢菌群的菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，絮凝菌群的菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2，益生菌群的菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2。
一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤I：菌群培养，分别培养氮代谢菌群、碳代谢菌群、絮凝菌群和益生菌群，培养方法如下：
氮代谢菌群培养：将台湾卓贝尔氏菌和嗜吡啶红球菌分别培养至菌群密度为0.8≤OD600菌液≤0.9，而后共同接种至氮代谢菌群发酵培养基中，培养条件为28℃-30℃，160r/min-180r/min，溶解氧25％-30％，接种后继续培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0；
碳代谢菌群培养：将沼泽红假单胞菌、深红红螺菌和产朊假丝酵母分别培养至菌群密度为0.8≤OD600菌液≤0.9，而后共同接种至碳代谢菌群发酵培养基中，培养条件为34℃-35℃，70r/min-80r/min，溶解氧25％-30％，光照强度3600LX-4000LX；接种后继续培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0；
絮凝菌群培养：将欧文氏菌和地衣芽孢杆菌分别培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，而后共同接种至絮凝菌群发酵培养基中，培养条件为30℃-33℃，120r/min-140r/min，溶解氧30％-35％，接种后继续培养至菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2；
益生菌群培养：将植物乳杆菌和戊糖片球菌分别培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，而后共同接种至益生菌群发酵培养基中，培养条件为35℃-37℃，80r/min-100r/min，接种后继续培养至菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2；
步骤II：混合培养，当絮凝菌群培养至菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2时，添加氮代谢菌群和碳代谢菌群，氮代谢菌群和碳代谢菌群的菌群密度均为0.9≤OD600菌液≤1.0；混合后于30℃，180r/min的条件下培养6～8h，当混合菌液的菌群密度达到1.2≤OD600菌液≤1.5时，添加益生菌群，益生菌群的菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2，混合后于30℃，180r/min的培养条件下继续培养2～3h，所得菌液即为复合微生态制剂。
实验例一：氮代谢菌群最佳混合比例实验
将嗜吡啶红球菌(OD600菌液＝0.8)和台湾卓贝尔氏菌(OD600菌液＝0.8)菌液按照表1所示比例混合，总接种量为5.0mL。当比例为1:1时，嗜吡啶红球菌和台湾卓贝尔氏菌接种量分别为2.5mL；当比例为4:1时，嗜吡啶红球菌接种量为4.0mL，台湾卓贝尔氏菌接种量为1.0mL，以此类推。将菌液接种于100mL的氮素选择培养基中，培养条件为28℃，180r/min，溶解氧30％，培养48h后，测定亚硝态氮、硝态氮和氨氮的浓度，每组进行三次平行试验，结果表示为平均数，所得去除率如表1所示。由此可知，A菌群中，嗜吡啶红球菌：台湾卓贝尔菌的最佳比例为(2-4):(1-2)。
本实验例中使用的氮代谢基础培养基：D-葡萄糖6.9g、D-果糖6.9g、C4H4Na2O42.5g、Na3C6H5O7·2H2O 2.5g、K2HPO4 1.0g、KH2PO4 1.0g、Mg SO4·7H2O 0.2g、pH＝7.0-7.4，定容至1L，高压湿热灭菌。
3种氮素选择培养基：分别在基础培养基中添加KNO31.1 g/L、NaNO2 0.69g/L、(NH4)2SO4 0.66g/L为唯一氮源，使氮浓度分别达到140mg/L。
表1氮代谢菌群最佳混合比例实验
Figure BDA0002612669220000071
Figure BDA0002612669220000081
实验例二：氮代谢菌群对氮素去除率实验
取OD600菌液＝0.9的氮代谢菌液5.0mL分别接种于100mL的氮素选择培养基中，培养条件为28℃，180r/min，溶解氧30％，培养48h后，测定亚硝态氮、硝态氮和氨氮的浓度，每组进行三次平行试验，结果表示为平均数，所得去除率如表2所示。
氮代谢基础培养基：D-葡萄糖6.9g、D-果糖6.9g、C4H4Na2O4 2.5g、Na3C6H5O7·2H2O2.5g、K2HPO4 1.0g、KH2PO4 1.0g、Mg SO4·7H2O 0.2g、pH＝7.0-7.4，定容至1L，高压湿热灭菌。
3种氮素选择培养基：分别在基础培养基中添加KNO31.1 g/L、NaNO2 0.69g/L、(NH4)2SO4 0.66g/L为唯一氮源，使氮浓度分别达到140mg/L。
表2氮代谢菌群对亚硝态氮、硝态氮和氨氮的去除率
NO<sub>2</sub><sup>-</sup>-N NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-N NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N
实验1 91.5％ 92.1％ 90.6％
实验2 92.3％ 92.3％ 90.5％
实验3 92.0％ 92.6％ 90.7％
实验例三：碳代谢菌群最佳混合比例实验
将沼泽红假单胞菌(OD600菌液＝0.8)、深红红螺菌(OD600菌液＝0.8)、产朊假丝酵母(OD600菌液＝0.8)、菌液按照表3所示比例混合，总接种量为5.0mL。当比例为1:1:1时，三种菌接种量分别为1.6mL；当比例为1:1:3时，沼泽红假单胞菌、深红红螺菌接种量分别为1.0mL，产朊假丝酵母接种量为3.0mL，以此类推。将菌液接种于100mL人工配置的废水中。废水用葡萄糖、KH2PO4和NH4Cl模拟，配方为COD∶N∶P＝100∶10∶1。COD浓度为500mg/L，培养条件为35℃，80r/min，溶解氧30％，培养72d后，测定COD降解率，每组进行三次平行试验，结果表示为平均数，如表3所示。由此可知，碳代谢菌群中，沼泽红假单胞菌:深红红螺菌:产朊假丝酵母的最佳比例为(2-3):(2-3):(3-6)。
表3碳代谢菌群最佳混合比例实验
分组 沼泽红假单胞菌:深红红螺菌:产朊假丝酵母 CODcr去除率(％)
实验1 1:1:1 66.3
实验2 1:1:2 67.3
实验3 1:1:3 66.8
实验4 2:1:1 43.1
实验5 2:2:3 67.7
实验6 2:2:6 65.3
实验7 2:3:3 67.9
实验8 2:3:4 65.8
实验9 2:3:6 66.4
实验10 3:2:3 67.8
实验11 3:2:6 66.2
实验12 3:1:3 45.4
实验例四：碳代谢菌群对有机物降解率实验
取OD600菌液＝0.9的碳代谢菌液5mL接种于100mL人工配置的废水中。废水用葡萄糖、KH2PO4和NH4Cl模拟，配方为COD∶N∶P＝100∶10∶1。COD浓度分别为1 000、500、250mg/L，培养条件为35℃，80r/min，溶解氧30％，培养72h后，测定COD降解率，每组进行三次平行试验，结果表示为平均数，如表4所示。
表4碳代谢菌群对COD的去除率
Figure BDA0002612669220000091
实验例五：絮凝菌群最佳混合比例实验
将欧文氏菌(OD600菌液＝0.9)和地衣芽孢杆菌(OD600菌液＝0.9)菌液按照表5所示比例混合，总接种量为1.0mL。当比例为1:1时，欧文氏菌和地衣芽孢杆菌接种量分别为0.5mL；当比例为2:3时，欧文氏菌接种量为0.4mL，地衣芽孢杆菌接种量为0.6mL，以此类推。在100mL量筒中加入0.4g高岭土、4mL 1％的CaCl2溶液，定容至100mL，再将菌液接种其中，在200r/min转速快速搅拌5min，然后80r/min，慢速搅拌10min，静置30min，测上清液在550nm处的吸光度，计算絮凝率，每组进行三次平行试验，结果表示为平均数，结果如表5所示。由此可知，絮凝菌群中，欧文氏菌:地衣芽孢杆菌的最佳比例范围为(1-3):(2-4)。
表5絮凝菌群最佳混合比例实验
分组 欧文氏菌:地衣芽孢杆菌 絮凝率％
实验1 1:1 70.4
实验2 1:2 71.1
实验3 1:3 70.3
实验4 1:4 71.9
实验5 1:5 45.5
实验5 2:3 70.1
实验6 3:1 43.9
实验7 3:2 70.2
实验8 3:4 71.5
实验9 4:1 49.7
实验例六：絮凝菌群絮凝效果实验
在100mL量筒中加入0.4g高岭土、4mL 1％的CaCl2溶液，定容至100mL，取OD600＝1.0的絮凝菌液1.0mL于量筒中，在200r/min转速快速搅拌5min，然后80r/min，慢速搅拌10min，静置30min，测上清液在550nm处的吸光度，计算絮凝率，每组进行三次平行试验，结果表示为平均数，结果如表6所示。
表6絮凝菌群对高岭土的絮凝率
絮凝率％
实验1 76.6
实验2 75.9
实验3 76.2
实验例七：益生菌群最佳混合比例实验
益生菌群在水产养殖废水处理中的主要作用是通过微生物间的拮抗作用，抑制养殖水体中的致病菌，水产养殖中最常见的致病菌是弧菌属，引起黑鳃、褐斑、红腿红尾、肠炎、甲壳溃疡、肌肉白浊等，且常伴有细菌性败血症，会导致鱼虾等大面积死亡。主要包括：霍乱弧菌、鳗弧菌、副溶血弧菌、创伤弧菌等。益生菌群中菌种的最佳比例，以对弧菌属的抑制作用强弱来选择。
将植物乳杆菌(OD600菌液＝0.9)和戊糖片球菌(OD600菌液＝0.9)菌液按照表5所示比例混合，总接种量为1.0mL。当比例为1:1时，植物乳杆菌和戊糖片球菌接种量均为0.5mL；当比例为2:3时，植物乳杆菌接种量为0.4mL，戊糖片球菌接种量为0.6mL，以此类推。将1.0mL菌液接种至10mL度养殖废水中，在35℃，80r/min，反应6h后，采用TCBS培养基(专门对弧菌属进行计数的培养基)，通过稀释涂布法对弧菌进行计数，每组进行三次平行试验，结果表示为平均数(取整数)，结果如表7所示。由此可知，益生菌群中，植物乳杆菌:戊糖片球菌的最佳比例范围为(2-3):(3-4)。
表7益生菌群最佳混合比例实验
分组 植物乳杆菌:戊糖片球菌 弧菌(个/mL)
实验1 1:1 203
实验2 1:2 195
实验3 1:3 610
实验4 2:1 720
实验5 2:3 223
实验5 2:4 720
实验6 3:1 730
实验7 3:2 680
实验8 3:4 215
实验例八：氮代谢菌群、碳代谢菌群、絮凝菌群、益生菌群与复合微生物制剂的水质净化效果对比
以渔业养殖废水为处理对象，水质指标如表8所示。取OD600菌液＝1.5的复合微生态制剂，取OD600菌液＝1.0的氮代谢菌群和碳代谢菌群，取OD600菌液＝1.2的絮凝菌群和益生菌群，以10％的接种量，分别接种至养殖废水中，阶段性曝气，处理80h，每组进行三次平行试验，结果表示为平均数，处理后水质指标如表9所示。
由此可见，复合微生态制剂对水产养殖废水中CODCr、NO3-N、NH4 +-N、NO2-N、SS、Cu2+、Zn2+的去除率均大于氮代谢菌群、碳代谢菌群、絮凝菌群、益生菌群单独使用，大肠杆菌数和弧菌属也低于各菌群单独使用。
表8养殖废水水质指标
Figure BDA0002612669220000111
表9处理后水质指标
Figure BDA0002612669220000121
实验例九：以渔业养殖废水为处理对象，水质指标如表10所示。取OD600菌液＝1.5的复合微生态制剂，以10％，12％，15％的接种量，接种至养殖废水中，阶段性曝气，分别处理80h、72h、60h，每组进行三次平行试验，结果表示为平均数，处理后水质指标如表11所示。
由此可见，复合微生态制剂对水产养殖废水中CODCr的去除率在87.7％以上，NO3 --N的去除率在85.7％以上，NH4 +-N的去除率在93.1％以上，NO2 --N的去除率在85.2％以上，SS的去除率在91.2％以上，Cu2+的去除率在82.3％以上，Zn2+的去除率在79.5％以上，大肠杆菌数低于4.7*105个/L，弧菌属低于172个/mL，实现了高效降解有机物、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、去除重金属、悬浮物、并抑制病原菌。
表10养殖废水水质指标
Figure BDA0002612669220000122
表11微生态制剂处理后水质指标
Figure BDA0002612669220000123
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂，其特征在于：包括氮代谢菌群、碳代谢菌群、絮凝菌群和益生菌群，复配时氮代谢菌群的菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，碳代谢菌群的菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，絮凝菌群的菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2，益生菌群的菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2；氮代谢菌群包括嗜吡啶红球菌CGMCC 1.8893 2~4份、台湾卓贝尔氏菌CGMCC1.10607 1~2份，嗜吡啶红球菌与台湾卓贝尔氏菌复配时的菌群密度均为0.8≤OD600菌液≤0.9；碳代谢菌群包括沼泽红假单胞菌CICC 23812 2~3份、深红红螺菌CGMCC 1.5005 2~3份和产朊假丝酵母CICC 31188 3~6份，所述沼泽红假单胞菌、深红红螺菌和产朊假丝酵母复配时的菌群密度均为0.8≤OD600菌液≤0.9；絮凝菌群包括欧文氏菌CICC 10752 1~3份、地衣芽孢杆菌CCTCC NKCCMR NK 2.s-3 2~4份，所述欧文氏菌和地衣芽孢杆菌复配时的菌群密度均为0.9≤OD600菌液≤1.0；益生菌群包括植物乳杆菌CICC 202722~3份、戊糖片球菌CICC 21862 3~4份，所述植物乳杆菌和戊糖片球菌复配时的菌群密度均为0.9≤OD600菌液≤1.0；各菌群复配时，氮代谢菌群1~4份、碳代谢菌群1~3份、絮凝菌群2~4份和益生菌群1~2份。
2.根据权利要求1所述的一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂，其特征在于：所述氮代谢菌群的发酵培养基的组成为：葡萄糖 20~22 g、玉米粉 8~10 g、K2HPO4 0.8~1.0 g、MnSO4 0.8 ~1.0g、酵母膏 5.0 g、NaCl 10.0 g、蒸馏水1 L，所述培养基的pH为7.2-7.4，培养基灭菌冷却后添加微量元素和维生素溶液各1~1.5mL。
3.根据权利要求2所述的一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂，其特征在于：所述碳代谢菌群的发酵培养基的组成为：NH4Cl 1.0~1.2g、CH3COONa 3.5~4g、MgCl2 0.1~0.2g、CaCl2 0.1~0.2g、KH2PO4 0.6~0.7g、K2HPO4 0.4~0.6g、MgSO4·7H2O 0.2~0.4g、酵母膏 0.5~0.7g、蒸馏水1L，所述培养基的pH为7.2-7.4，培养基灭菌冷却后添加微量元素和维生素溶液各1~1.5mL。
4.根据权利要求3所述的一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂，其特征在于：所述絮凝菌群的发酵培养基的组成为：葡萄糖10~12g、酵母膏0.5~0.7g、尿素0.5~0.7g、KH2PO40.1~0.2g、K2HPO40.1~0.2g、NaCl 0.1~0.2g、MgSO4·7H2O0.2~0.4g、蒸馏水1L，所述培养基的pH为7.2-7.4，培养基灭菌冷却后添加微量元素和维生素溶液各1~1.5mL。
5.根据权利要求4所述的一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂，其特征在于：所述益生菌群的发酵培养基的组成为：酪蛋白胨 10~12g、牛肉膏 10~12g、酵母粉 5~7g、葡萄糖 5~7g、CH3COONa 5~7g、C6H14N2O7 2.~3g、Tween 80 1~1.2mL、K2HPO4 2~3g、MgSO4.7H2O 0.2~0.3g、MnSO4 .H2O 0.05~0.06、蒸馏水1L，所述培养基的pH为5.0-6.5，培养基灭菌冷却后添加微量元素和维生素溶液各1~1.5mL。
6.根据权利要求5所述的一种处理高浓度养殖废水的微生态制剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤I：菌群培养，分别培养氮代谢菌群、碳代谢菌群、絮凝菌群和益生菌群，培养方法如下：
氮代谢菌群培养：将台湾卓贝尔氏菌和嗜吡啶红球菌分别培养至菌群密度为0.8≤OD600菌液≤0.9，而后共同接种至氮代谢菌群发酵培养基中，培养条件为28℃-30℃，160 r/min-180 r/min，溶解氧25%-30%，接种后继续培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0；
碳代谢菌群培养：将沼泽红假单胞菌、深红红螺菌和产朊假丝酵母分别培养至菌群密度为0.8≤OD600菌液≤0.9，而后共同接种至碳代谢菌群发酵培养基中，培养条件为34℃-35℃，70 r/min-80 r/min，溶解氧25%-30%，光照强度3600 LX -4000 LX；接种后继续培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0；
絮凝菌群培养：将欧文氏菌和地衣芽孢杆菌分别培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，而后共同接种至絮凝菌群发酵培养基中，培养条件为30℃-33℃，120 r/min-140 r/min，溶解氧30%-35%，接种后继续培养至菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2；
益生菌群培养：将植物乳杆菌和戊糖片球菌分别培养至菌群密度为0.9≤OD600菌液≤1.0，而后共同接种至益生菌群发酵培养基中，培养条件为35℃-37℃，80 r/min-100 r/min，接种后继续培养至菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2；
步骤II：混合培养，当絮凝菌群培养至菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2时，添加氮代谢菌群和碳代谢菌群，氮代谢菌群和碳代谢菌群的菌群密度均为0.9≤OD600菌液≤1.0；混合后于30℃，180 r/min的条件下培养6~8h，当混合菌液的菌群密度达到1.2≤OD600菌液≤1.5时，添加益生菌群，益生菌群的菌群密度为1.0≤OD600菌液≤1.2，混合后于30℃，180 r/min的培养条件下继续培养2~3h，所得菌液即为复合微生态制剂。
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