Вестник МГТУ. 2017, №2.

Ильинский В. В. и др. Оценка влияния условий культивирования… 302 была выделена из группы гетеротрофных нитрификаторов активного ила. Микроорганизм, выделенный из городских сточных вод, относился к семейству Enterobacteriaceae [1]. Для дальнейшего исследования интенсивности роста и флокулирующей активности культур были измерены основные параметры естественной среды их обитания (городских сточных вод и бытовых стоков до и после очистки). В качестве гидрохимических показателей были выбраны температура, рН, массовые концентрации нитрит-ионов, нитрат-ионов, фосфат-ионов и ионов аммония, а также растворенный кислород и биологическое потребление кислорода (БПК). На основе результатов определения физико-химических характеристик среды были разработаны рецептуры искусственных питательных сред для культивирования микроорганизмов в условиях, приближенных к их естественным средам обитания. Экспериментальные питательные среды отличались исходными соотношениями биогенных элементов (С / N, С / P и N / Р) как определяющими трофическую активность микроорганизмов. В качестве источников азота использовали сернокислый аммоний, нитрит и нитрат натрия, источником углерода служила глюкоза, для удовлетворения потребности микроорганизмов в витаминах и других факторах роста в состав питательных сред вносили дрожжевой экстракт. При проведении эксперимента устанавливали одинаковые для всех сред и культур условия культивирования. Интенсивность роста бактерий оценивали на экспериментальных питательных средах и на среде, предложенной китайскими учеными для выделения биофлокулянт-продуцирующих бактерий и принятой за эталонную [2]. Питательные среды засевали выделенными культурами потенциальных биофлокулянт- продуцирующих микроорганизмов Pseudomonas spp. и семейства Enterobacteriaceaе для определения интенсивности роста и накопления бактериальной суспензии . По изменению количества клеток в единицу времени в каждой из ростовых сред судили об интенсивности роста выращиваемых культур. Оценка флокулирующей способности полученных культуральных суспензий проводилась согласно модифицированному [2] методу Курана [3] с использованием каолиновой глины в качестве осаждаемого компонента среды. Каолиновая глина (средний диаметр частиц 4 мкм) суспендировалась в дистиллированной воде в концентрации 5,0 г/л при рН = 7,0. В пробирки добавлялись суспензия каолиновой глины (9 мл), раствор биофлокулянта (0,1 мл) и раствор 100 ммоль/л CaCl 2 (0,25 мл). Стандартный образец, в котором вместо биофлокулянта содержалась дистиллированная вода, также измерялся при тех же условиях. Объемы пробирок были доведены до 10 мл дистиллированной водой. После тщательного перемешивания с помощью магнитной мешалки пробирки отстаивались в течение пяти минут. Коэффициент светопоглощения верхней фазы измерялся с помощью спектрофотометра при длине волны 550 нм. Флокулирующую активность растворов рассчитывали по формуле [( B – A ) / B ]·100 %, где А и В – плотности (при длине волны 550 нм) стандартного и исследуемого образцов соответственно [2]. Результаты и обсуждение Физико-химические показатели среды обитания исследуемых микроорганизмов, определяющие характер протекающих во время очистки биохимических процессов, представлены в табл. 1. Эффективность биологической очистки сточных вод во многом зависит от концентрации основных элементов питания: углерода, азота и фосфора. Обычно органические вещества сточных вод представлены углеводами, азотсодержащими соединениями (белками, аминокислотами), жирами, детергентами и небольшим количеством других веществ (полимерными и полициклическими соединениями). Таблица 1. Гидрохимические параметры городских и бытовых стоков Table 1. Hydrochemical parameters of urban and domestic sewage Стоки Т , °С рН Растворенный кислород, мг/л БПК, мг/л Аммоний, мг/л Нитриты, мг/л Нитраты, мг/л Фосфаты, мг/л городские 10 5,0 5,55 ± 1,5 113,2 ± 12,2 22,7 ± 2,6 0,32 ± 0,02 1,56 ± 0,73 6,8 ± 2,41 бытовые до очистки 15 7,0 – 65,4 ± 2,2 67 ± 3,1 0,44 ± 0,1 3,02 ± 0,5 40 ± 5,6 бытовые после очистки 10 7,0 3,8 ± 1,1 19,6 ± 3,5 56 ± 3,4 0,3 ± 0,1 5,78 ± 1,2 96 ± 4,1 Исследуемые городские сточные воды характеризовались оптимальной концентрацией органического вещества (БПК = 113,2 мг/л), при которой возможны как процессы полного окисления органических соединений, так и процессы нитрификации. Бытовые стоки, поступающие на очистку, оценивались по величине БПК (65,4 мг/л) как высокоразбавленные сточные воды.