芽孢菌剂在发酵废水中的应用

芽孢菌剂在发酵废水处理的应用

目 录

摘 要 ................................................ - 1 -

第一章 文献综述 .................................. - 3 -

1.1引言 ............................................... - 3 -

1.2废水处理的现状 . ..................................... - 3 -

1.3废水生物处理的发展趋势 .............................. - 4 -

1.4蜡状芽孢杆菌的形态特征及应用 . ........................ - 5 -

1.5芽孢杆菌在废水处理中的应用 .......................... - 6 -

第二章 材料和方法 ................................ - 6 -

2.1试剂和仪器 ......................................... - 6 -

2.1.1主要试剂 ......................................... - 6 -

2.1.2试验仪器 ......................................... - 7 -

2.2菌种和培养基 ....................................... - 7 -

2.2.1菌种 ............................................. - 7 -

2.2.2培养基 ........................................... - 8 -

2.3菌种扩大培养方法 . ................................... - 8 -

2.4试验方法 ........................................... - 8 -

2.5检测方法 ........................................... - 8 -

2.5.1pH 值的测定方法 . ................................... - 8 -

2.5.2氨氮的浓度的测定方法 .............................. - 9 -

2.5.3COD 的浓度的测定方法 .............................. - 11 -

2.5.4生物量的测定方法 ................................. - 13 -

2.5.5数据处理方法 . .................................... - 13 -

第三章 结果与分析 ............................... - 13 -

3.1添加蜡样芽孢杆菌菌粉对发酵废水净化的影响 ............ - 13 -

3.2添加蜡样芽孢杆菌活化菌体对发酵废水净化的影响 ......... - 15 -

3.2.1添加活化后的菌体对发酵废水净化的影响 .............. - 15 -

3.2.2减少装液量，增加溶氧量对发酵废水净化的影响 ......... - 17 -

3.2.3提高摇床转速，增加溶氧量对发酵废水净化的影响 ....... - 20 -

3.2.4重复验证增加溶氧量对发酵废水净化的影响 ............ - 23 -

第四章 结论和展望 ............................... - 25 -

4.1结论 .............................................. - 25 -

4.2展望 .............................................. - 28 - 参考文献 ............................................. - 29 - 致 谢 ............................................... - 30 -

摘 要

本研究，探究蜡样芽孢杆菌在发酵废水处理中的应用效果。试验水样，取自青岛根源生物技术有限公司平度分公司酶制剂生产的发酵废水，试验设置3个空白对照组和3个投加蜡样芽孢杆菌菌剂的处理试验组，两组水样在同条件下摇床振荡培养，每天对水样的pH 值、氨氮浓度和COD 浓度等指标进行检测，观察两组水样的pH 值变化、氨氮浓度变化和COD 浓度变化的情况。

经SPSS17.0统计软件对测定的数据作单因素方差分析，结果表明：在摇床转速150r /min，装液量为100mL 溶氧量充足的情况下，每天两组试验水样的pH 值变化趋势和幅度基本一致，两组之间P>0.05不存在显著性差异，故蜡样芽孢杆菌对该厂发酵废水的pH 值变化并没有显著的影响；每天两组试验水样的氨氮浓度变化趋势都是下降，处理组的下降幅度更大一些，从第2天开始两组之间P

关键词：氨氮 芽孢杆菌 pH值 化学需氧量

ABSTRACT

This study was to explore the effect of Bacillus cereus in fermentation wastewater treat- ment application. Test water samples, taken from the Qingdao Genyuan of Biotech- nology Co., Ltd. the Pingdu Branch enzyme preparation produced by fermentation wastewater test. set 3 blank control group and three dosing Bacillus cereus bacteria agents handling the expe- rimental group, two sets of water samples shaker shaking culture in the same conditions on a daily basis for testing of water samples such as pH, ammonia concentration and COD conce- ntration index, observed two sets of water samples of pH changes and ammonia concentrati- on and COD concentration.

SPSS17.0 statistical software, data on the determination of single factor analysis of vari- ance results showed that: the rotation speed 150r/min, the liquid volume of 100 mL of disso- lved oxygen sufficient day, two sets of test water samples pH value basically the same trend and magnitude, P> 0.05 there is no significant difference between the two groups, so chang- es in the pH value of Bacillus cereus plant fermentation wastewater and no significant impa- ct; daily two sets of test water samples ammonia concentration trend decline in the treatment group fell even more sharply between the two groups, P

Key words：Ammonia ; Bacillus; pH value; chemical oxygen demand

第一章 文献综述

1.1引言

随着工业的高速发展和人口的膨胀，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展[4]。人类社会生产力的大幅提高和人口压力的不断增大，全球范围内的内陆水体富营养化现象日趋严重，我国2/3以上的湖泊和水库都处于富营养化的水平，使得富营养化成为我国湖泊目前和今后相当长一段时期内的重大水环境问题之一。富营养化水体中，化学需氧量（COD ）、生物耗氧量（BOD ）、氨氮、硝酸盐与亚硝酸盐、硫化物等指标严重超标，水质恶化。如果，能有效避免产生富营养化的有机物质及其分解产物的过量积累，就能获得良好的水质条件[10]。因此，治理废水，保护世界上水资源免受污染已成为全球性课题[20]。

发酵废水属于高浓度有机废水，其处理是世界性难题，尤其在我国显得更突出。我国是一个严重缺乏水资源的国家，人均占有量较低，而大量的工业废水、生活污水、农业回流水以及其他废弃物未经过处理就直接排入水体，造成水源的污染，引起水质恶化，使水资源显得更加紧张，给工业生产和人民生活带来了很大影响。所以，节约用水已成为国家的技术政策[8]。发酵工业，一直是我国工业的用水大户和污染大户。如果实现发酵工艺过程中的水循环利用，就可以大量节省水资源，对促进生态环境和发酵工业的可持续发展具有重要的意义。若要使废水既能达到国家制定的排放标准，又能满足发酵工厂循环利用的需求，就应在现行的发酵废水处理工艺的基础上进一步研究与改善，从而在保护环境和节约用水方面实现一个新的突破。

基于此，选育和培养高效安全的微生物菌剂，通过微生物直投法净水新技术可能改善和恢复养殖水体的生态环境，达到净水的目的[19]。众多研究者已经通过试验证明芽孢杆菌菌株能迅速分解水体中的有机物，促进硫化物和亚硝酸盐的氧化，并且具有快速的生长繁殖能力和适应环境的能力。G19蜡样芽孢杆菌菌株，是青岛根源生物研发中心研究开发的微生态制剂中的优势菌，能迅速分解水体中的有机物，有效降低水体中的氨氮含量，并且具有快速的生长繁殖能力和适应环境的能力。梁晶晶等在青岛水产养殖池中使用该蜡样芽孢杆菌菌株后，养殖池中的有害物质氨氮等显著减少。研究G19蜡样芽孢杆菌菌株对工业废水中有机物质的降解能力，将为工业生产废水的净化提供实践参考。本研究，模拟好氧污水处理系统向废水水样中加入G19蜡样芽孢杆菌菌株探究其净水效果。

1.2废水处理的现状

废水处理的基本办法，有物理法、化学法和生物法。废水物理处理法，包括格栅、沉淀池和沉沙池、气浮装置。废水化学处理法，包括中和处理法、混凝处理法、化学沉淀法、氧化还原法、吸附法、离子交换法、膜分离法等。废水生物处理法，包括活性污泥法、生物膜法、自然生物处理法、废水厌氧生物处理法、废水的脱磷除氮等[1]。

它们各有特点，可以相互配合使用, 但其中以生物学的处理方法经济、方便、效果好，应用最广[2]。

在污水生物处理中微生物起着特别重要的作用，它利用微生物生命活动过程对废水中污染物进行转移和转化作用，使废水得到净化的处理方法[5]。其主要特征是应用微生物在为充分发挥微生物的作用而专门设计的生化反应器中，将废水中的污染物转化为微生物细胞以及简单形式的无机物。与物理化学方法相比，生物处理法具有一系列特点。由于污染物的生化转化过程不需要高温、高压，在温和的条件下经过酶催化即可高效并相对彻底完成。因此，处理费用低廉，微生物具有来源广，易培养、繁殖快，对环境适应性强和易实现变异等特性，适当地对其加以培养繁殖，特别是在一定特定条件下进行驯化，就能使之很好地适应各种有毒的工业废水环境。通过有针对性地对菌种进行筛选、培养和驯化，可以使大多数的有机物质实现生物降解处理，由此可以对废水水质的使用面越来越宽。废水生物处理法不加投药剂，可以避免对水质造成二次污染[6]。另外，在污水处理过程中生物处理效果良好，不仅能将水体中的含碳有机污物分解成CO 2、H 2S 、CH 4等气体；将含氮有机污物分解成NH 3、HNO 3、HNO 2和N 2；将汞、砷

等对人体有毒的重金属盐在水体中转化除去，使许多病原性寄生物常因环境不适而死去，还能去处臭味、提高透明度、降低色度等。所有这些优点，都使生物处理法处理废水成为废水处理方法的首要选择。因此，利用微生物的活动，清除水体中的污染物质是一条主要的环保途径。

利用生物进行环境保护和环境污染处理的方法中涉及的微生物很多，原核细胞型微生物中的细菌、放线菌、光合型原核生物等、还有真核细胞型微生物中的真菌（霉菌、酵母菌等）、藻类、原生动物等，还有一些非细胞型微生物（主要是病毒，不具备细胞结构，只是核酸与蛋白质组成的大分子，只含DNA 或RNA 一种类型核酸）。

有益微生物对水环境的微生物调控，水质的净化作用，越来越受到人们的重视。以芽孢杆菌为主导菌的微生物复合菌，在改善水体环境质量和维持水生动物消化道微生境的生态平衡，提高养殖动物免疫能力，降低发病率，促进动物生长等方面的作用引起了水产学界的关注。这类有益微生物具有促进水体中的有机污物的降解、能量转化、资源的再生利用以及高效、无污染、低成本的特点，在生态环境保护中发挥着重要的作用[14]。

1.3废水生物处理的发展趋势

从国内外废水生物处理的研究与应用现状和发展来看，各种新型的废水生物处理工艺不断推出，废水处理效率越来越高，未来废水处理将向着先进、高效、节能、自动化程度更高的方向发展，并在以下方面取得突出进展[3]。

固定化生物技术在处理难降解有机物、高COD 和高色度废水以及除氮，处理含重金属废水方面具有良好的效果。随着现代生物工程技术的不断发展，微生物在废水处理中的特殊作用不断得到挖潜，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这

些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌、假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质的治理有明显的优势。近年来一直是水处理领域的研究热点，并已取得阶段性成果，尤其是在美国和日本已有不少具有一定规模成功应用的工业实例。此技术，在处理生活污水和纺织、屠宰、造纸等废水及核污染中得到广泛的应用。但是，固定化生物技术要达到工业化应用还需要解决一些问题，如:如何准确测量细胞，微生物在固定化载体上的生长繁殖，如何降低固定化载体的成本及提高载体的使用寿命等，这些均需要进行深入细致的研究。

填料和载体是生物膜反应器的一个重要组成部分，其使用恰当与否直接关系到反应器的处理能力和运行效果。如何进一步改善载体的质构，如:改善其表面活性来提高对微生物的附着能力、加强传质，改善粒径与比表面积的关系以提供更大的孔隙率和比表面积，改善材质以降低生产成本及运行成本等，将成为这一领域中较为集中的研究课题。同时，各种新型填料和载体产品的研究应用，如无机及生物陶粒、活性炭、混合填料等，在多类废水处理中已取得可喜的效果[3]。

目前，国外出现的投菌法处理污水已引起人们的重视，投菌法就是从土壤中培养、筛选出对特定污染物有较强降解功能的菌种，然后将其投入生化处理装置进行污染物处理以提高处理效率。在进入80年代以来，欧、美、日等国在处理系统中投加高效菌种以提高处理效率，其菌种已成为商品使用。随着生物技术的进步，各种高科技生物制品不断出现，也促进了废水处理技术的发展。比如日本的有效菌(EM)技术，它在水质净化方面能够发挥神奇的作用。目前，世界上已有50多个国家引进了EM 技术，其中印尼、孟加拉国、不丹、尼泊尔已开始兴建EM 粉工厂，印度准备用它来治理恒河的污染。中国科学院土壤研究所在南京也成立了EM 生物技术评估监测中心，将其纳人农业科研课题[4]。

1.4蜡状芽孢杆菌的形态特征及应用

蜡状芽孢杆菌细菌是芽孢杆菌属(Bacillus)中的一种，对外界有害因子抵抗力强，分布广。菌体细胞杆状，末端方，成短或长链，1.0～1.2×3.0～5.0微米。产芽孢，芽孢圆形或柱形，中生或近中生，1.0～1.5微米，孢囊无明显膨大。革兰氏阳性，无荚膜，运动。菌落大，表面粗糙，扁平，不规则。菌落形态：在普通琼脂平板培养基上，37 ℃，培养24 h ，可形成圆形或近似圆形、质地软、无色素、稍有光泽的白色菌落(似蜡烛样颜色) 直径5-7 mm 。在M.S.P 培养基上生长更旺盛，菌落直径达8-10mm ，质地更软，挑起来呈丝状，培养时间稍长，菌落表面呈毛玻璃状，并产生红色色素。在蛋白胨酶母膏平板上菌落为灰白色，不透明，表面较粗糙，似毛玻璃状或融蜡状，菌落较大。

蜡状芽孢杆菌可产生抗菌物质，抑制有害微生物的繁殖，降解土壤中的营养成分，改善生态环境。还可以产生细菌蛋白酶，可用于麻脱胶，是各种抗生素抗菌活性的测定菌。另外，可用于明胶液化，牛奶胨化，还原硝酸盐、水解淀粉。

1.5芽孢杆菌在废水处理中的应用

芽孢杆菌（Bacillus ）是一类需氧或兼性厌氧的革兰氏阳性细菌（G+），在一定条件下能产生抗逆性内生孢子的革兰阳性、杆状细菌，对高温、高热、紫外线、电磁辐射和某些化学药品均有很强的抗逆性，生长迅速，适应范围广。芽孢杆菌，是常用微生态制剂之一。它产生的胞外酶能把养殖体和底泥中的淀粉、蛋白质、脂肪等有机物分解，从而达到降低养殖水体富营养化和减少底泥生成的作用。芽孢杆菌还能有效的降解水体中的氨氮、亚硝酸盐和硫化物。

研究表明，芽孢形式的枯草芽孢杆菌制剂能耐受各种恶劣的环境和抑制基质，活性稳定，已被广泛应用于较高浓度的畜牧业、养殖水体的净化中，对氨氮、亚硝酸氮和CODMn 有良好的去除效果，且能降低致病菌数量。目前，国外出现的投菌法处理污水已引起人们的重视，投菌法就是从土壤中培养、筛选出对特定污染物有较强降解功能的菌种，然后将其投入生化处理装置进行污染物处理以提高处理效率。益生芽孢杆菌制剂直接投入水体中后，芽孢萌发迅速，生长繁殖亦快，从而对水体能较快地发挥净化作用。试验表明，当将活化的益生芽孢杆菌反复数次投入水体中后，便能保证有足够的益生芽孢杆菌持久地生存在水体中[11]。在江苏某人工配制河蟹育苗海水中投放芽孢杆菌，发现氨氮降低了8.9%。陈静等对不同养殖水体的混合水样投加芽孢杆菌，结果发现氨氮下降了84.6%，亚硝酸盐下降了29%。王彦波等在养殖鲫鱼的水体中投加芽孢杆菌，发现4d 后CODMn 的降幅可达27.69%[17]。

由于芽孢杆菌具有上述优良的生物特性，并在高浓度废水的实际处理中表现出巨大的应用优势。因此，可考虑在营养物浓度不足的条件下，通过确定适合的投菌浓度，使芽孢杆菌在营养物浓度较低的封闭废水中生长并发挥作用[17]。

第二章 材料和方法

2.1试剂和仪器

2.1.1主要试剂

表2-1 试验试剂

药 品 规 格 生 产 单 位

碘化钾 分析纯 天津市北方天医化学试剂厂

硫酸银 分析纯 天津市迈斯科化工有限公司

碘化汞 分析纯 姜堰市环球试剂厂

氯化铵 分析纯 莱阳经济技术开发区精细化工厂

硫酸汞 分析纯 上海化学试剂采购供应站经销（元竹）

氢氧化钠 分析纯 莱阳经济技术开发区精细化工厂

重铬酸钾 分析纯 天津市瑞金特化学品有限公司

酒石酸钾钠 分析纯 天津市恒兴化学试剂制造有限公司 邻苯二甲酸氢钾 分析纯 天津市光复科技发展有限公司

蛋白胨 BR生物试剂 天津市广成化学试剂有限公司

酵母浸粉 BR生物试剂 北京双旋微生物培养基制品厂

营养琼脂 BR生物试剂 北京陆桥技术有限责任公司

2.1.2试验仪器

表2-2 试验仪器

仪 器 名 称

pH 计

离心机

离心机

电子天平

架盘天平

COD 测定仪

COD 快速消解仪

可见分光光度计

恒温振荡培养箱

电热鼓风干燥箱

隔水式恒温培养箱

数显气浴恒温振荡器

双人单面净化工作台

立式压力蒸汽灭菌锅 型 号 pHS-3C TGL-16B L-550 BS124S 3924 DR1010 DRB200 722S TZ-2DH 101-AB GSP-9160MBE CHA-S SW-CJ-1C YXQ-LS-75SII 生 产 单 位 上海精密科学仪器有限公司 上海安亭科学仪器厂 长沙湘仪离心机仪器有限公司 赛多利斯科学仪器有限公司 北京大栅栏天平厂 美国哈希公司 美国哈希公司 上海精密科学仪器有限公司 河北霸州长城医用设备厂制造 天津市泰斯特仪器有限公司 上海博迅实业有限公司医疗设备厂 无锡华泽科技有限公司 苏州净化设备有限公司 上海博迅实业有限公司医疗设备厂

2.2菌种和培养基

2.2.1菌种

试验过程中，所用的菌株为G19蜡样芽孢杆菌，该菌株由青岛根源生物技术有限公司平度分公司研发中心提供。

2.2.2培养基

种子培养基（LB 培养基）：1.0g 胰蛋白胨，0.5g 酵母浸粉，1.0gNaCl ，溶于100 mL 去离子水，用10N NaOH调至pH7.0，121℃灭菌20min ，4℃保存备用。

2.3菌种扩大培养方法

G19蜡样芽孢杆菌扩大培养的方法：将G19蜡样芽孢杆菌接种到种子培养基中，在37℃、200r/min的恒温摇床中培养12h ，待长出大量菌体，用此菌体接入废水水样。

2.4试验方法

首先，在青岛根源生物技术有限公司平度分公司酶制剂生产的发酵废水处理系统的好氧罐顶部取试验水样。然后，在充分混合均匀后等量分装到6个500mL 的三角瓶中。其中3个三角瓶中的水样不加入G19蜡样芽孢杆菌，作为空白对照组进行培养。另外3个三角瓶中的水样，则在分装前通过计算按照107个/mL的菌浓度加入扩大培养后经离心分离得到的G19蜡样芽孢杆菌菌体，作为试验组进行培养。最后，用纱布封口，置于振荡培养箱中进行培养。通过摇瓶振荡，对培养的废水水样进行充氧，以模拟好氧处理系统单元的曝气充氧过程。培养过程中的温度，则模拟废水处理系统的实际情况不进行控温，处在变化的室温环境当中。

当天取回的废水水样，振荡培养前进行各项监测指标的检测。培养的废水水样，每24h 取样进行一次水质检测。检测指标，主要包括培养水样的pH 值、氨氮浓度和化学需氧量（COD 的浓度），以分析加入的G19蜡样芽孢杆菌对废水水质的净化效果。另外，在多次试验尝试后，再对培养的废水水样中的可检测的好氧菌的数量进行检测，以分析加入的G19蜡样芽孢杆菌是否会对废水水样中的可检测的微生物的数量产生影响。利用SPSS17.0统计软件进行测定结果的分析，以判断未加入G19蜡样芽孢杆菌的空白组废水水样和加入G19蜡样芽孢杆菌的试验组废水水样之间的水质是否会产生差异，最终得出G19蜡样芽孢杆菌是否会对该厂废水的净化产生明显的效果。

2.5检测方法 2.5.1pH 值的测定方法

酸度计（pH 计）法： 【原理】

以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极组成电池。在25℃理想条件下，氢离子活度变化10倍，使电动势偏移59.16mv 。许多pH 计上有温度补偿装置，以便校正温度差异，用于常规水样监测可准确和再现至0.1pH 单位，较精密的仪器可准确到

0.01pH 。为了提高测定的准确度，校准仪器时选用的标准缓冲溶液的pH 值与水样的pH 值接近。 【试剂】

由于pH 标准缓冲液是pH 测定的基准，所以其配制方法及其pH 值的确定均须符合规定。《中国药典》2005年版附录“pH值测定法”项下，规定了五种不同pH 值的标准缓冲液，用来对pH 计进行校正（定位）。它们分别是：草酸盐标准缓冲液、苯二甲酸盐标准缓冲液、磷酸盐标准缓冲液、硼砂标准缓冲液及氢氧化钙标准缓冲液，在25℃时它们的pH 值分别为1.68，4.01，6.86，9.18，12.45。一般常用以下三种：

1、0.05mol/L邻苯二甲酸氢钾溶液(25℃时pH 值为4.01) ；

2、0.025mo1/L磷酸二氢钾和0.025mo1/L磷酸氢二钠溶液(25℃时pH 值为6.86) ； 3、0.0lmol/L四硼酸钠0.01M 溶液(25℃时pH 值为9.18) 。 【器材】

pH 计或离子活度计，玻璃电极，甘汞电极或银—氯化银电极，磁力搅拌器，50mL 烧杯 【操作方法】

将水样与标准溶液调到同一温度，记录测定温度，把仪器补偿旋钮调至该温度处。选用与水样pH 值相差不超过2个pH 单位的标准溶液校准仪器。从第一个标准溶液中取出两个电极，彻底冲洗，并用滤纸吸干。再浸入第二个标准溶液中，其pH 值约与前一个相差3个pH 单位。如测定值与第二个标准溶液pH 值之差大于0.1pH 值时，就要检查仪器、电极或标准溶液是否有问题。当三者均无异常情况时，方可测定水样。

水样测定：先用水仔细冲洗两个电极，再用水样冲洗，然后将电极浸入水样中，小心搅拌或摇动使其均匀，待读数稳定后记录pH 值。

2.5.2氨氮的浓度的测定方法

纳氏试剂比色法： 【原理】

以游离的氨或铵离子等形式存在的铵氮与纳氏试剂反应生成黄棕色络合物，该络合物的色度与铵氮的含量成正比，可用目视比色和分光光度法测定。目视比色法测定时，最低检出浓度为0.02mg/L，上限浓度为2mg/L；分光光度法测定时，通常可在波长410—425nm 范围内测其吸光度，最低检出浓度为0.025mg/L，上限浓度为2mg/L[9]。 【试剂】

1、纳氏试剂：称取16g 氢氧化钠，溶于50mL 水中，充分冷却至室温。另称取7g 碘化钾（KI ）和10g 碘化汞(HgI2) 溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至100mL ，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比

例，对显色反应的灵敏度有较大影响，静置后生成的沉淀应除去。

2、酒石酸钾钠溶液（500g/L）：称取50g 酒石酸钾钠(KNaC4H 4O 6·4H 2O) 溶于100mL 水中，加热煮沸以除去氨，冷却，然后定容至100mL 。

3、铵标准贮备溶液（1000mg/L）：称取3.819g 经100℃，2h 干燥过的氯化铵(NH4Cl) 溶于水中，移入1000mL 容量瓶中，稀释至标线。

4、铵标准使用溶液（10µg/mL ）：移取10.00mL 铵标准贮备液于1000mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线。 【器材】

分光光度计，烧杯，移液管，移液枪，25mL 具塞比色管，玻璃棒，容量瓶，电子天平 【操作方法】

1、标准曲线的绘制：吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00和6.00mL 铵标准使用液于25mL 比色管中，加水稀释至标线，分别加入0.50mL 酒石酸钾钠溶液，混匀。反应2min 后，再加入0.50mL 纳氏试剂，混匀，放置显色10min 。在波长420nm 处，以空白为参比，分别测定吸光度。

由测得的吸光度，以吸光度为纵坐标，氨氮浓度为横坐标绘制曲线，即为标准曲线。标准曲线，如图2-1所示：

图2-1 氨氮测定标准曲线

氨氮浓度（mg/L）

吸光度A 420

2、水样的测定：首先，对废水水样进行离心处理。然后，分别取适量的水样（使氨氮浓度不超过标准曲线中的最大浓度），加入到25mL 比色管中，加水稀释至标线，分别加入0.50mL 酒石酸钾钠溶液，混匀。反应2min 后，再加入0.50mL 纳氏试剂，混匀，放置显色10min 。在波长420nm 处，以空白为参比，测定吸光度。根据测定数值，通过标准曲线计算出水样中的氨氮浓度。

0 0

0.2 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4

0.079 0.150 0.23 0.322 0.409 0.497 0.586

2.5.3COD 的浓度的测定方法

【原理】

试样中加入已知量的重铬酸钾溶液，在强硫酸介质中，以硫酸银作为催化剂，经高温消解后，用分光光度法测定COD 值。

当试样中COD 值为100mg/L 至1000mg/L，在600nm±20nm 波长处测定重铬酸钾被还原产生的三价铬（Cr3+）的吸光度，试样中COD 值与三价铬（Cr3+）的吸光度的增加值成正比例关系，将三价铬（Cr3+）的吸光度换算成试样的COD 值。

当试样中COD 值为15mg/L至250mg/L，在440nm±20nm波长处测定重铬酸钾未被还原的六价铬（Cr6+）和被还原产生的三价铬（Cr3+）的两种铬离子的总吸光度；试样中COD 值与六价铬（Cr6+）的吸光度减少值成正比例，与三价铬（Cr3+）的吸光度增加值成正比例，与总吸光度减少值成正比例，将总吸光度值换算成试样的COD 值[7]。 【试剂】

所用试剂除另有注明外，均应为符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水为新制备的去离子水或蒸馏水。

1、水：

所用水，应符合GB/T 6682 一级水的相关要求。 2、硫酸：ρ（H 2SO4）=1.84g/mL 3、硫酸溶液：（1+9）

将100mL 硫酸（2）沿烧杯壁慢慢加入到900mL 水中，搅拌混匀，冷却备用。 4、硫酸银—硫酸溶液：ρ（Ag 2SO 4）=10g/L

将5.0g 硫酸银加入到500mL 硫酸（2）中，静置1d ～2d ，搅拌，使其溶解。 5、硫酸汞溶液：ρ（HgSO 4）=0.24g/mL

将48.0g 硫酸汞分次加入200mL 硫酸溶液（3）中，搅拌溶解，此溶液可稳定保存6个月。

6、重铬酸钾（K 2Cr 2O 7）：优级纯

7、重铬酸标准钾溶液：c (1/6 K2Cr 2O 7)=0.500mol/L

将重铬酸钾（优级纯）在120℃±2℃下干燥至恒重后，称取24.5154g 重铬酸钾置于烧杯中，加入600mL 水，搅拌下慢慢加入100mL 硫酸（2），溶解冷却后，转移此溶液于1000mL 容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，此溶液可稳定保存6个月。

8、邻苯二甲酸氢钾[C6H 4(COOH)(COOK)]：优级纯

1mol 邻苯二甲酸氢钾[C6H 4(COOH)(COOK)]可以被30mol 重铬酸钾(1/6K2Cr 2O 7) 完全氧化，其化学需氧量相当30mol 的氧（1/2 O）。

9、COD 标准贮备液：COD 值5000mg/L

将邻苯二甲酸氢钾（8）在105℃～110℃下干燥至恒重后，称取2.1274g 邻苯二甲酸氢

钾（8）溶于250mL 水（1）中，转移此溶液于500mL 容量瓶中，用水（1）稀释至标线，摇匀。此溶液在2℃～8℃下贮存，或在定容前加入约10mL 硫酸溶液(3)，常温贮存，可稳定保存一个月。

10、邻苯二甲酸氢钾COD 标准系列使用液：

高量程（测定上限1000mg/L）COD 标准系列使用液：COD 值分别为100 mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L 和1000mg/L。

分别量取5.00mL 、10.00mL 、20.00mL 、30.00mL 、40.00mL 和50.00mL 的COD 标准贮备液（9），加入到相应的250mL 容量瓶中，用水（1）定容至标线，摇匀。此溶液在2℃～8℃下贮存，可稳定保存一个月。

11、预装混合试剂：

向消解管中，依次加入1.00mL 的重铬酸钾溶液（7）、0.10mL 的硫酸汞溶液（5）和3.00mL 的硫酸银—硫酸溶液（4），放置待用。在常温避光条件下，可稳定保存1年。 【器材】

消解管、DRB200快速消解仪、DR1010COD 测定仪、消解管支架、手动移液枪、移液管、容量瓶、量筒、玻璃棒、电子天平、烧杯 【操作方法】

1、校准曲线的绘制：

（1）打开加热器（DRB200快速消解仪），预热到设定的165℃±2℃。 （2）选定预装混合试剂（试剂11），摇匀试剂后再拧开消解管管盖。

（3）量取2.00mL 的COD 标准系列溶液（试剂10），沿消解管内壁慢慢加入消解管中。 （4）拧紧消解管管盖，手执管盖颠倒摇匀消解管中溶液，用无毛纸擦净管外壁。 （5）将消解管放入165℃±2℃的加热器的加热孔中，加热器温度略有降低，待温度升到设定的165℃±2℃时，计时加热1h 。

（6）待消解管冷却至60℃左右时，手执管盖颠倒摇动消解管几次，使消解管内溶液均匀，用无毛纸擦净管外壁，静置，冷却至室温。

（7）高量程方法在600nm±20nm 波长处，以加入水（试剂1）的空白管子为参比液管，用DR1010COD 测定仪测定COD 值，并可以直接读出COD 数值。同时，在DR1010COD 测定仪中设定标准程序，如此在测定其它水样时可直接由光度计自动计算得出COD 的数值。

2、试样的测定：

（1）打开加热器（DRB200快速消解仪），预热到设定的165℃±2℃。 （2）选定预装混合试剂（试剂11），摇匀试剂后再拧开消解管管盖。 （3）量取2.00mL 稀释2倍的水样，沿消解管内壁慢慢加入消解管中。

（4）拧紧消解管管盖，手执管盖颠倒摇匀消解管中溶液，用无毛纸擦净管外壁。 （5）将消解管放入165℃±2℃的加热器的加热孔中，加热器温度略有降低，待温

度升到设定的165℃±2℃时，计时加热1h 。

（6）待消解管冷却至60℃左右时，手执管盖颠倒摇动消解管几次，使消解管内溶液均匀，用无毛纸擦净管外壁，静置，冷却至室温。

（7）高量程方法在600nm±20nm 波长处，以加入水（试剂1）的空白管子为参比液管，用DR1010COD 测定仪测定COD 值，并直接由光度计自动计算得出COD 的数值，记录测定结果。

2.5.4生物量的测定方法

分光光度法：以蒸馏水为空白，测定种子培养液在660nm 下的吸光度值A 660。

2.5.5数据处理方法

利用Excel 软件进行数据处理，采用SPSS17.0统计软件，对数据作单因素方差分析，显著水平P 采用0.05，试验数据用平均数±标准差表示。同时，利用测定的各项指标的3个平行组的平均值绘制折线图，以直观形象的表现出水质指标的变化情况。

第三章 结果与分析

3.1添加蜡样芽孢杆菌菌粉对发酵废水净化的影响

本次试验，每个500mL 三角瓶中装液量为300mL ，直接向处理试验组水样中投加菌粉，添加量为107个/mL。空白对照组和处理试验组，置于80r/min的摇床中振荡培养，模拟污水好氧处理系统不进行控温，温度约在22—30℃之间波动。

1、试验结果：

表3-1 每天对各个培养水样水质指标测定结果的平均值±标准差

图3-1 本次试验过程中检测的两组水样的pH 值变化趋势

图3-1，是根据每天对两组水样pH 值的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.069>0.05，P 2=0.189>0.05，P 3=0.815>0.05（下标1、2、3分别表示第1天、第2天、第3天，下同）。

图3-2 本次试验过程中检测的两组水样中氨氮浓度的变化趋势

图3-2，是根据每天对两组水样氨氮浓度的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.144>0.05，P 2=0.138>0.05，P 3=0.343>0.05。

图3-3 本次试验过程中检测的两组水样中COD 浓度的变化趋势

图3-3，是根据每天对两组水样COD 浓度的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.506>0.05，P 2=0.666>0.05，P 3=0.651>0.05。

2、结果分析：

通过对两组培养水样水质的测定结果进行统计分析后，可以得知两组被检测的水样水质的指标pH 值、氨氮浓度和COD 浓度之间的P 值都大于0.05，故没有显著性差异。由此可知，在本次试验设定的条件下直接投加菌粉并没有对废水的净化产生比较明显的有益效果。

经分析，可能是投加的菌粉没有充分的萌发，致使菌剂没有产生明显的作用效果。于是，调整方案进行第二次培养试验，把投加菌粉改为投加经扩大培养活化后离心分离得到的菌体，添加量仍为107个/mL。

3.2添加蜡样芽孢杆菌活化菌体对发酵废水净化的影响 3.2.1添加活化后的菌体对发酵废水净化的影响

本次试验，每个500mL 三角瓶中装液量为300mL ，向处理试验组水样中投加经活化扩大培养后离心分离得到的菌体，添加量为107个/mL。空白对照组和处理试验组，置于80r/min的摇床中振荡培养，模拟污水好氧处理系统不进行控温，温度约在22—30℃之间波动。

1、试验结果：

表3-2 每天对各个培养水样水质指标测定结果的平均值±标准差

图3-4 本次试验过程中检测的两组水样的pH 值变化趋势

图3-4，是根据每天对两组水样pH 值的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.326>0.05，P 2=0.067>0.05，P 3=0.422>0.05。

图3-5 本次试验过程中检测的两组水样中氨氮浓度的变化趋势

图3-5，是根据每天对两组水样氨氮浓度的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.247>0.05，P 2=0.608>0.05，P 3=0.455>0.05。

图3-6 本次试验过程中检测的两组水样中COD 浓度的变化趋势

图3-6，是根据每天对两组水样COD 浓度的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.756>0.05，P 2=0.546>0.05，P 3=0.720>0.05。

2、结果分析：

通过对两组培养水样水质的测定结果进行统计分析后，可以得知两组被检测的水样水质的指标pH 值、氨氮浓度和COD 浓度之间的P 值都大于0.05，故没有显著性差异。由此可知，在本次试验设定的条件下直接投加活化的菌体并没有对废水的净化产生比较明显的有益效果。

经分析，有可能是设定的试验条件不适，致使菌剂没有产生明显的作用效果。于是，调整方案进行第三次培养试验，把装液量由300mL 改为200mL 以减小液压，并提高氧气供应量。

3.2.2减少装液量，增加溶氧量对发酵废水净化的影响

本次试验，每个500mL 三角瓶中装液量为200mL ，向处理试验组水样中投加经活化扩大培养后离心分离得到的菌体，添加量为107个/mL。空白对照组和处理试验组，置于80r/min的摇床中振荡培养，模拟污水好氧处理系统不进行控温，温度约在22—30℃之间波动。此次培养，延长培养时间进行检测观察。

1、试验结果：

表3-3 每天对各个培养水样水质指标测定结果的平均值±标准差

图3-7 本次试验过程中检测的两组水样的pH 值变化趋势

图3-7，是根据每天对两组水样pH 值的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.069>0.05，P 2=0.701>0.05，P 3=0.263>0.05，P 4=0.435>0.05，P 5=0.643>0.05，P 6=0.643>0.05，P 7=0.802>0.05。

图3-8 本次试验过程中检测的两组水样中氨氮浓度的变化趋势

图3-8，是根据每天对两组水样氨氮浓度的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.183>0.05，P 2=0.718>0.05，P 3=0.702>0.05，P 4=0.786>0.05，P 5=0.906>0.05，P 6=0.427>0.05，P 7=0.837>0.05。

图3-9 本次试验过程中检测的两组水样中COD 浓度的变化趋势

图3-9，是根据每天对两组水样COD 浓度的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.928>0.05，P 2=0.511>0.05，P 3=0.418>0.05，P 4=0.450>0.05，P 5=0.875>0.05，

P 6=0.251>0.05，P 7=0.578>0.05。

2、结果分析：

通过对两组培养水样水质的测定结果进行统计分析后，可以得知两组被检测的水样水质的指标pH 值、氨氮浓度和COD 浓度之间的P 值都大于0.05，故没有显著性差异。由此可知，在本次试验设定的条件下直接投加菌体并没有对废水的净化产生比较明显的有益效果。

经分析，很可能是水样中溶氧量不够，使得菌体没有得到快速大量的生长增值，最终导致菌剂没有产生明显的作用效果。于是，调整方案进行第四次培养试验，将三角瓶装液量减少为100mL ，并且将摇床转速提高到150r/min，以满足水样中溶有足够的氧气供微生物快速生长和繁殖。

3.2.3提高摇床转速，增加溶氧量对发酵废水净化的影响

本次试验，每个500mL 三角瓶中装液量为100mL ，向处理试验组水样中投加经活化扩大培养后离心分离得到的菌体，添加量为107个/mL。空白对照组和处理试验组，置于150r/min的摇床中振荡培养，模拟污水好氧处理系统不进行控温，温度约在22—30℃之间波动。此次测定指标，增加测定水样中的好氧菌的数量一项，以探究加入的菌剂是否会对水样中可检测的微生物数量产生影响。

1、试验结果：

表3-4 每天对各个培养水样水质指标测定结果的平均值±标准差

图3-10 本次试验过程中检测的两组水样的pH 值变化趋势

图3-10，是根据每天对两组水样pH 值的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.067>0.05，P 2=0.288>0.05，P 3=0.435>0.05。

图3-11 本次试验过程中检测的两组水样中氨氮浓度的变化趋势

图3-11，是根据每天对两组水样氨氮浓度的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.0.874>0.05，P 2=0.011

图3-12 本次试验过程中检测的两组水样中COD 浓度的变化趋势

图3-12，是根据每天对两组水样COD 浓度的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.162>0.05，P 2=0.005

图3-13 本次试验过程中检测的两组水样中可检测微生物的数量变化趋势 图3-13，是根据每天对两组水样好氧菌数量的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.0340.05。

2、结果分析：

通过对两组培养水样水质的测定结果进行统计分析后，可以得知两组被检测的水样水质的指标pH 值之间的P 值始终大于0.05，故两组水样的该指标之间无显著性差异，添加菌剂不会对水样的pH 值产生影响；氨氮浓度之间的P 值在培养2天后开始小于0.05且添加菌剂的处理组的氨氮浓度降的更快一些，故两组水样的该指标之间有显著性差

异，添加菌剂会对氨氮的降低产生积极的影响；COD 浓度之间的P 值在培养两天后开始小于0.05，并且添加菌剂的处理组的COD 浓度升的更慢一些，故两组水样的该指标之间有显著性差异，添加菌剂会对COD 浓度的变化产生有益的影响。

由此可知，在本次试验设定的条件下直接投加菌体会对废水的净化产生比较明显的有益效果。只不过，COD 浓度出现了一个奇怪的现象，就是理论上COD 浓度应该不断降低，却出现了不断上升的情况。对此，一直没有找到合理的答案。于是，重复第四次培养试验的控制条件，再次进行试验验证。

3.2.4重复验证增加溶氧量对发酵废水净化的影响

此次培养试验，重复上次培养的控制条件，再次进行试验验证。 1、试验结果：

表3-5 每天对各个培养水样水质指标测定结果的平均值±标准差

图3-14 本次试验过程中检测的两组水样的pH 值变化趋势

图3-14，是根据每天对两组水样pH 值的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.768>0.05，P 2=0.124>0.05，P 3=0.101>0.05。

图3-15 本次试验过程中检测的两组水样中氨氮浓度的变化趋势

图3-15，是根据每天对两组水样氨氮浓度的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.867>0.05，P 2=0.019

图3-16 本次试验过程中检测的两组水样中COD 浓度的变化趋势

图3-16，是根据每天对两组水样COD 浓度的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.676>0.05，P 2=0.007

图3-17 本次试验过程中检测的两组水样中可检测微生物的数量变化趋势 图3-17，是根据每天对两组水样好氧菌数量的测定结果绘制的，其中的数据点表示的是两组中各自的3个平行培养试样的测定结果的平均值。通过SPSS17.0软件对原始测定数据进行统计分析，可以得知三天培养过程中空白对照组和处理试验组之间的P 1=0.0080.05。

2、结果分析：

通过对两组培养水样水质的测定结果进行统计分析后，可以得知两组被检测的水样水质的指标pH 值之间的P 值始终大于0.05，故两组水样的该指标之间无显著性差异，添加菌剂不会对水样的pH 值产生影响；氨氮浓度之间的P 值在培养2天后开始小于0.05且添加菌剂的处理组的氨氮浓度降的更快一些，故两组水样的该指标之间有显著性差异，添加菌剂会对氨氮的降低产生积极的影响；COD 浓度之间的P 值在培养两天后开始小于0.05，并且添加菌剂的处理组的COD 浓度升的更慢一些，故两组水样的该指标之间有显著性差异，添加菌剂会对COD 浓度的变化产生有益的影响。

由此可知，在本次试验重复第四次试验设定的条件直接投加菌体会对废水的净化产生比较明显的有益效果，基本可以判定上次试验结果无误。

第四章 结论和展望

4.1结论

由于，发酵废水水样取自青岛根源生物技术有限公司平度分公司正在调试运行的污水处理系统好氧处理罐的顶部，故培养前初始水样的水质会变化较大。同时，该处理系统在调试运行过程中已加入了大量对发酵废水水质净化具有显著作用的污泥，故水样水质会得到比较明显的净化效果。这就可以合理地解释，为什么在试验中未投加芽孢菌剂的空白对照组水样的水质也发生了明显的改善效果。

1、在摇床转速为80r/min，装液量为300mL 的条件下，向该厂发酵废水中，直接投

加G19蜡样芽孢杆菌菌粉进行试验时，空白对照组和处理试验组水样检测指标的测定结果为：（1）pH 值的变化趋势都是升高，且每天的升高幅度基本保持一致，最终的pH 值分别为9.08±0.02和9.08±0.01。经SPSS17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P=0.815>0.05，两组之间无显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌菌粉对该厂发酵废水的pH 值变化无显著影响；（2）氨氮浓度的变化趋势都是降低，且每天的降低幅度基本保持一致，最终的氨氮浓度分别为265.58±5.01和262.36±1.39。经SPSS17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P=0.651>0.05，两组之间无显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌菌粉对该厂发酵废水的氨氮浓度的变化无显著影响；（3）COD 浓度的变化趋势都是先降低后升高，且每天的变化幅度基本保持一致，最终的COD 浓度分别为1505.33±17.01和1498.00±19.70。经SPSS 17.0统计软件作单因素分析可以得知两组之间的P=0.651>0.05，两组之间无显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌菌粉对该厂发酵废水的COD 浓度变化无显著影响。

2、在摇床转速为80r/min，装液量为300mL 的条件下，向该厂发酵废水中，直接投加G19蜡样芽孢杆菌经活化后离心分离得到的菌体进行试验时，空白对照组和处理试验组水样检测指标的测定结果为：（1）pH 值的变化趋势都是升高，且每天的升高幅度基本保持一致，最终的pH 值分别为9.17±0.01和9.17±0.02。经SPSS17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P=0.422>0.05，两组之间无显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌活化菌体对该厂发酵废水的pH 值变化无显著影响；（2）氨氮浓度的变化趋势都是降低，且每天的降低幅度基本保持一致，最终的氨氮浓度分别为214.43±4.77和211.92±2.22。经SPSS17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P=0.455>0.05，两组之间无显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌活化菌体对该厂发酵废水的氨氮浓度的变化无显著影响；（3）COD 浓度的变化趋势都是先降低后稳定，且每天的变化幅度基本保持一致，最终的COD 浓度分别为2148.00±22.27和2154.67±20.13。经SPSS17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P=0.720>0.05，两组之间无显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌活化菌体对该厂发酵废水的COD 浓度变化无显著影响。

3、在摇床转速为80r/min，装液量为200mL 较之前小幅度提高溶氧量的条件下，向该厂发酵废水中，直接投加G19蜡样芽孢杆菌经活化后离心分离得到的菌体进行试验时，空白对照组和处理试验组水样检测指标的测定结果为：（1）pH 值的变化趋势都是先升高后下降并稳定在某一数值附近，且每天的升降幅度基本保持一致，最终的pH 值分别为6.26±0.02和6.27±0.02。经SPSS17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P=0.802>0.05，两组之间无显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌活化菌体对该厂发酵废水的pH 值变化无显著影响；（2）氨氮浓度的变化趋势都是先降低后稳定在某一数值附近，且每天的降低幅度基本保持一致，最终的氨氮浓度分别为82.20±2.12和82.63±2.62。经SPSS17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P=0.837>0.05，两组之间无显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌菌体对该厂发酵废水的氨氮浓度的变化无显著影响；

（3）COD 浓度的变化趋势都是先升高后稳定在某一数值附近，且每天的升高幅度基本保持一致，最终的COD 浓度分别为2005.33±23.35和2016.67±22.55。经SPSS 17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P= 0.578>0.05，两组之间无显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌活化菌体对该厂发酵废水的COD 浓度变化无显著影响。

4、在摇床转速为150r/min，装液量为100mL 较之前大幅度提高溶氧量的条件下，向该厂发酵废水中，直接投加G19蜡样芽孢杆菌经活化后离心分离得到的菌体进行试验时，空白对照组和处理试验组水样检测指标的测定结果为：（1）pH 值的变化趋势都是先降低后稳定在某一数值附近，且每天的降低幅度基本保持一致，最终的pH 值分别为6.28±0.02和6.29±0.01。经SPSS17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P=0.435 >0.05，两组之间无显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌活化菌体对该厂发酵废水的pH 值变化无显著影响；（2）氨氮浓度的变化趋势都是先降低幅度很大后降低幅度减小，但每天的降低幅度存在一定的差异，最终的氨氮浓度分别为34.04±1.41和28.83±1.48。经SPSS17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P=0.012

5、在摇床转速为150r/min，装液量为100mL 较之前大幅度提高溶氧量重复上次试验条件的情况下，向该厂发酵废水中，直接投加G19蜡样芽孢杆菌经活化后离心分离得到的菌体进行试验时，空白对照组和处理试验组水样检测指标的测定结果为：（1）pH 值的变化趋势都是先降低后基本稳定在某一数值附近，且每天的降低幅度基本保持一致，最终的pH 值分别为6.19±0.02和6.21±0.01。经SPSS17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P=0.101>0.05，两组之间无显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌活化菌体对该厂发酵废水的pH 值变化无显著影响；（2）氨氮浓度的变化趋势都是先降低幅度很大后降低幅度减小，但每天的降低幅度存在一定的差异，最终的氨氮浓度分别为41.22±1.30和34.88±1.68。经SPSS17.0统计软件作单因素分析得知两组之间的P=0.007

存在显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌活化菌体对该厂发酵废水的COD 浓度变化有比较显著的有益影响。（4）可检测的微生物数量的变化趋势都是先升高后下降并趋于一致，但每天的变化幅度存在一定的差异，最初2天两组水样中的微生物数量涂板计数（10-5）的结果经SPSS 17.0统计软件作单因素分析得知其P 值都小于0.05，两组之间存在显著性差异，故加入蜡样芽孢杆菌活化菌体对该厂发酵废水中可检测微生物数量的变化有一定的影响。此次试验结果，充分的验证了上次试验结果的正确性。

综上所述，可以得出结论：在该厂发酵废水溶氧充足以及室温的条件下，蜡样芽孢杆菌可以对发酵废水的净化产生积极的促进作用。因此，初步可以确定通过投加该蜡样芽孢杆菌可以提高该厂发酵废水的净化效果，以降低运行成本，提高经济效益。

只不过，在试验过程中无论是空白对照组水样，还是处理试验组水样，其COD 浓度都发生了不降反升的奇怪现象。对此，虽然已查阅了一些相关的文献资料，但各家说法不一，有的认为是初期水样中的微生物数量大量增加，菌体作为有机质被重铬酸钾氧化，增加了氧化剂的消耗量，最终导致COD 浓度测定结果的增大；有的则认为是氨氮浓度显著降低，被微生物转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐被重铬酸钾氧化，增加了氧化剂的消耗量，最终导致COD 浓度测定结果的增大。到底孰是孰非，难以确定，但本人更倾向于后者的观点。由于，时间和条件所限，不能再对该现象做进一步的探究。试验中所出现的问题，留待其他的研究学者作进一步的探讨。虽然留有疑问，但此次研究已经探究出了直接投加蜡样芽孢杆菌菌剂是否会对该厂的酶制剂生产发酵废水水质的净化产生积极的影响，也算是基本完成了此次研究的任务。

4.2展望

目前，各类芽孢杆菌制剂用于调节水体水质已逐渐普及，然而其作用机制尚未得到深入地阐明，对水体中其他生物的影响也并未完全纳入研究的范畴。若希望芽孢杆菌能真正广泛和持久地用于水体水质的调节，并发挥理想的作用效果，必须解决以下几个问题：一是，影响芽孢杆菌发挥效用的各种因素的作用机制，如：pH 、水温、抗生素等；二是，以什么方式使用芽孢杆菌菌剂才能达到最理想的效果，包括固定化技术、添加质量浓度和投放时间等的研究；三是，芽孢杆菌和其他益生菌、藻类及化学制剂等配伍使用的研究。

基于当前水处理技术和工艺而建造的废水处理工程与设施均需要较大的基建投资和较高的运行管理费用，这对于许多企业来说必将成为提高污水处理率和发展废水处理工程中的瓶颈。因此，在保证处理效果的前提下，研发节能的废水处理方法是十分必要的，特别是对发展中国家经济建设和经济与环境的可持续发展具有深远的历史意义和强大的市场前景。未来，废水处理将向着先进、高效、节能和自动化程度更高的方向进行发展。

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致 谢

时光匆匆，转眼间大学四年美好的生活即将逝去。彷佛是昨天，我才踏入我伟大的母校的校门，但今天我却就要离开她，离开我敬爱的老师，离开我亲爱的同学，离开我眷恋的朋友。回想大学四年的生活，心里充满了无限的感激和留恋之情。毕业之日已在不知不觉中悄然临近，毕业论文的撰写也接近了尾声。从一开始进入课题到论文的完成，一直都离不开老师、同学、朋友等给我的热情帮助，在这里请你们接受我最诚挚的谢意。

首先，必须感谢我的毕业论文指导老师——张大伟老师和其他对我的学业作出过指导的老师。在从试验到论文撰写的过程中，张老师给予了我很大的支持和关怀。虽然，张老师平时工作非常繁忙，但张老师却硬是抽出时间对我的试验及论文的写作做出了全程的悉心指导。借此机会，我向张老师和其他老师表示最诚挚的谢意和最崇高的敬意。

其次，感谢我伟大的母校。感谢母校为我提供的良好学习环境，使我能够在此学习并享受大学时代美妙的生活。

再次，感谢同学、朋友和青岛根源生物集团以及那里的工作人员。感谢同学和朋友为我提出的有益建议和意见，有了他们的支持、鼓励和帮助，我才稳稳当当地度过了四年的大学生活。感谢公司为我提供良好的试验环境，感谢青岛根源集团研发中心的工作人员——薛玉师姐，梁晶晶硕士和王娇硕士等对我的试验给予过的帮助和支持。

最后，感谢我敬爱的父母。感谢他们的养育之恩，感谢他们对我的教导，感谢他们日夜操劳供我读书，感谢他们„„需要感谢的太多太多，在此我想说：“爸妈，我爱你们”。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，一定不会辜负父母对我的殷切期望，我也一定会尽我最大的努力孝敬他们，报答他们。

在人生舞台上，我是否能够扮演好我的角色？我不敢确定，但请相信我一定会尽最大的努力去做，不管结果如何，只求问心无愧就好。