[發明專利]海水工廠化養殖循環水凈化系統中生物膜快速構建方法

無效

• 申請號: 201010278936.2
• 申請日: 2010-09-13
• 公開（公告）號: CN101948164A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 王印庚;梁友;曹磊;王庚申;高淳仁;廖梅杰;葛巖;曲江波
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院黃海水產研究所
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/34
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 袁和善

技術領域：

本發明是屬于海水工廠化養殖循環水凈化系統中快速構建生物膜的技術，是一種在海水工廠化養殖凈化系統中進行循環水凈化的快速構建生物膜方法。

背景技術：

近年來，隨著養殖技術水平的提高，我國海水養殖產業得到迅速發展，出現了多品種、多形式、多產業帶的發展局勢，產生了巨大的經濟和社會效益。目前海水養殖方式主要有三種，靜水養殖、流水養殖和循環水養殖。靜水養殖適用于池塘養殖，池塘面積大，日換水量相對較小；流水養殖適用于小水體，諸如小型精養池、室內工廠化養殖等。前兩者，對水資源浪費極大，而且會造成環境的生態污染。循環水養殖則以“節能、環保、可持續”等優點使其成為水產養殖業發展的重要方向之一。循環水養殖具有一整套設施齊全的水處理設備，其中包括微濾機(或弧形篩)、蛋白分離器、生物凈化池、氣浮除氣裝置、綜合調溫池、高效溶氧器、紫外線殺菌裝置、水質在線自動監控裝置等設施設備組成，經過對水中固體顆粒、膠體顆粒、溶解性有機物、氨氮、有害氣體以及致病微生物等有害物質的清除，達到使水凈化和循環利用的目的。其核心部分是生物凈化池，生物凈化池中生物膜的形成與優劣直接關系到循環水處理系統的凈化水平和能力。

成熟的生物膜具有很強的吸附能力，當廢水流經生物膜時，生物膜吸附水中有機物和“三態氮”等，由于生物膜凈化方法對環境友好，費用低廉，適用于各種易變化的水域條件，是一項有發展前途的“綠色”海水養殖的污染控制技術。

然而，現在的生物掛膜技術還很落后，一般都是采用自然條件掛膜。自然掛膜方法需要提前40天進行，構建周期長，影響了養殖生產計劃；培養生物膜期間，也不承載養魚，設備空轉增加了成本；另外，易生雜菌、病原菌，缺乏具有良好凈化功能的目的菌。沒有生物膜的循環水系統就沒有良好的水質處理效果，換言之，生物膜構建技術成為當前工廠化循環水養殖模式發展推廣的制約性因素。

為此，建立一種具有操作簡單、掛膜時間短、成本低廉、凈化效果好的快速掛膜技術方法，是一項產業急需的工作任務，它也將具有廣闊的應用和推廣前景。目前，尚未見有該方面的研究報道。

發明內容：

本發明的目的是提供一種能夠在海水工廠化循環水養殖系統中快速構建生物膜的技術方法，以解決傳統自然掛膜周期長、容易污染等不足。通過使用這種方法可以快速構建有效的生物膜，所構建的生物膜對養殖污水有理想的凈化效果。

本發明是按以下方法實現的，其步驟包括：1、生物膜膜基即為SZ膠體復合物的制備：2、組合凈化菌的制備；3、生物膜的快速構建。

1、生物膜膜基即為SZ膠體復合物的制備：它是由超微黃色粘土和沸石粉組成，黃色粘土和沸石粉經200目紗絹過濾后按質量比4∶1的比例混合組成，；再按照5g/L的濃度將粘土和沸石粉混合物溶于海水中，充分曝氣混勻后形成的膠體狀溶液，即SZ膠體復合物。

2、組合凈化菌的制備：組合凈化菌是枯草芽孢桿菌Bacillus?subtilis，淀粉液化芽孢桿菌Bacillus?amyloliquefaciens、硝化螺菌Nitrospira?sp.、嗜鹽單胞菌Halomon?sp.四株耐低溫的水質凈化細菌組成，用胰蛋白胨大豆肉湯培養基分別對4株水質凈化菌進行振蕩擴大培養24～36h，使其菌株終濃度達到10⁹CFU/ml，然后將4株水質凈化菌進行等比例混合，配制成為組合凈化菌。

3、生物膜的快速構建：將“SZ膠體復合物”通臭氧消毒20min后，與組合凈化菌一起投放入有生物載體的養殖廢水中，其中“SZ膠體復合物”用量為每立方水體用4～5L，水質凈化菌各菌株的終濃度為10³CFU/ml，充分曝氣培養4～5天，可看到生物載體上有較多黃色附著物，生物膜構建完成。

本發明與已有技術對比其特點：

1、本發明屬于海水循環處理系統中生物膜的快速構建，這種方法適用于高溫及低溫下養殖廢水處理，特別是在低溫條件下，細菌更是難以生長繁殖，本發明篩選了低溫條件下能夠生長繁殖的水質凈化菌，使低溫下生物膜的快速構建成為了現實。

2、本發明所用時間短，4-5天即可完成生物膜的構建，與傳統的掛膜方法相比，大大的縮短了時間，且操作方法簡單、成本低廉、無毒副作用，可以適用于大規模水循環系統中生物濾池的構建。

3、本方法首次創建了快速構建生物膜技術，適應當前以地下井海水為水源的鲆鰈類循環水養殖模式，對推廣封閉式循環水養殖提供了理論依據和技術支撐。

具體實施方式：

下面通過在煙臺開發區天源水產有限公司的應用實施例，詳細敘述本發明的構建方法：