火山石和改性凹凸棒土對初沉單元凈化效果的影響

王鈺欽，鄭堯，2*，錢信宇，楊曉曦，陳家長，2，吳偉，2*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學無錫漁業(yè)學院，江蘇 無錫 214081；2.中國水產(chǎn)科學研究院淡水漁業(yè)研究中心，江蘇 無錫 214081）

改革開放以來，我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量已連續(xù)30年位列世界第一，2018年水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量為4 991.06萬t[1]，占世界水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的60%以上[2]。我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖多數(shù)采用高密度養(yǎng)殖模式，易造成養(yǎng)殖水體及周邊自然水生態(tài)環(huán)境中總氮（TN）、總磷（TP）和高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）的升高[3-5]。養(yǎng)殖產(chǎn)量日益增大造成的污染物也呈上升趨勢。截至目前，我國重要漁業(yè)水域普遍出現(xiàn)TN、TP和CODMn超標的情況。據(jù)中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部《2018生態(tài)環(huán)境狀況公報》所示，TN已成為我國江河重要漁業(yè)水域主要的超標指標，TN、TP和CODMn已成為我國湖泊（水庫）重要漁業(yè)水域的主要超標指標[6]。有研究顯示，在江蘇省農(nóng)村污染中，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的TN污染占總污染的11.57%，而TP更是高達51.12%[7]。水產(chǎn)養(yǎng)殖已成為不可忽視的污染來源之一。

當前，水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理主要采用穩(wěn)定塘凈化系統(tǒng)、人工濕地系統(tǒng)、多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)、多級生態(tài)渠系統(tǒng)等[8-13]，且凈化方式不同，凈化效果也有所差異。單就去除率而言，穩(wěn)定塘系統(tǒng)的化學需氧量（COD）去除率最高，可達93%[13]，而多級生態(tài)渠系統(tǒng)的TN、TP去除率最高，可達87.38%、99.30%[10]。在尾水凈化系統(tǒng)中，通常以沉淀單元作為系統(tǒng)的前置單元，能夠降低后續(xù)單元的除污負荷，但目前的研究主要集中在后續(xù)單元，在前置初沉單元污染物強化方面的研究很少。且初沉單元主要通過自然沉降凈化污水，效率低下，仍有較大的提升空間。有研究表明，在污染水體中添加凈化材料，一方面可以吸附水體中的污染物，另一方面可以提供微生物的附著環(huán)境，強化水質(zhì)凈化效果[14]。氮型改性凹凸棒土（Al@TCAP-N）可用于黑臭水體的底泥修復，能有效降低底泥中TN和TP的濃度[15]；火山石對污染水體具有較好的TN、TP和CODMn去除效果[16]。本研究擬對Al@TCAP-N和火山石的凈化機理進行研究，并將兩種材料與外源微生物聯(lián)用凈化水質(zhì)，研究其凈化效果、運行參數(shù)和回收利用能力，以期得到一種有效、實用的沉淀單元凈化模式，強化污染物去除效果。

1 材料與方法

試驗用吉富羅非魚（GIFT Oreochromis niloticus）養(yǎng)殖尾水取自中國水產(chǎn)科學研究院淡水漁業(yè)研究中心養(yǎng)殖池塘。本試驗于2019年9—10月在中國水產(chǎn)科學研究院淡水漁業(yè)研究中心（31°30′N，120°14′E）開展。Al@TCAP-N由中國科學院南京地理與湖泊研究所提供；火山石購自廣州花地水族用品有限公司；地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis）菌粉、復合芽孢桿菌菌粉來自本實驗室，通過LB培養(yǎng)基擴增；活性污泥由海力士半導體（無錫）有限公司提供，通過好氧反硝化活性污泥培養(yǎng)基[17]擴增。菌液合格標準為≥109CFU·mL-1，擴增后的合格菌液于4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1 凈化材料表征參數(shù)

將凈化材料投放于羅非魚養(yǎng)殖尾水中14 d，得到使用后的火山石和Al@TCAP-N。采集4組凈化材料：未使用（A組）和使用后的Al@TCAP-N（B組）；未使用（C組）和使用后的火山石（D組）。將上述待測樣品用2.5%的戊二酸固定液固定，委托南京建成生物科技公司進行掃描電鏡觀察。將待測樣品于105℃烘干6 h后寄送福州大學測試中心通過全孔吸脫附試驗比表面積測定。

1.2 初沉單元凈化模式

將吉富羅非魚養(yǎng)殖尾水導入本單位沉淀模擬系統(tǒng)（長方形有機玻璃材質(zhì)，有效體積為250 L），并在其中按一定量添加不同凈化材料固定化的外源復合微生物。試驗共8組：空白對照組（CK），不加凈化材料和外源性微生物；復合凈化材料固定化外源微生物處理組（A）；復合凈化材料處理組（B）；火山石固定外源微生物處理組（C）；火山石處理組（D）；Al@TCAP-N固定外源微生物處理組（E）；Al@TCAP-N處理組（F）；外源微生物處理組（G）。復合凈化材料比例為1∶1，每個處理組的凈化材料添加量均為6 g·L-1，每個處理設(shè)3組平行。試驗共進行264 h，試驗開始后每24 h采集沉淀單元水面下0.15 m處的水樣，比較各處理組對TN、TP和CODMn的處理效果。TN采用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測定，TP采用鉬酸銨分光光度法測定，CODMn采用酸性高錳酸鉀法測定，分別參照中華人民共和國國家標準GB 11894—1989、GB 11893—1989和GB 11892—1989。為確定外源微生物的用量，在2 000 mL三角瓶中（按養(yǎng)殖尾水200 L計算）按2 mL·m-3添加濃度為1×109CFU·mL-1的菌液，加養(yǎng)殖尾水稀釋到800 mL，再加入試驗所需的凈化材料600 g，在振蕩培養(yǎng)器中30 ℃、150 r·min-1培養(yǎng)24 h后取出凈化材料待用。為保證微生物的豐富度，復合菌液采用3種擴增菌液按等比例混合。

1.3 凈化模式參數(shù)優(yōu)化

通過1.2試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將復合凈化材料和外源微生物復配使用的水質(zhì)凈化效果較好，故對復合凈化材料的復配比例、外源微生物的添加方式、復合凈化材料的添加量進行研究。

對復合材料的復配比例進行研究，試驗設(shè)3個處理組，將火山石和Al@TCAP-N分別以1∶2、2∶1和1∶1 3種質(zhì)量比例放置于模擬系統(tǒng)中，添加總量為6 g·L-1。同時設(shè)置無凈化材料的空白對照組，試驗共設(shè)3組平行。

對外源微生物的最適添加方式進行探究，試驗分3組：復合凈化材料固定化外源復合微生物組（A）；直接在水中分別投放外源復合微生物和復合凈化材料組（B）；將外源復合微生物固定在火山石上，再與Al@TCAP-N一起投放入水體組（C）。試驗共設(shè)3組平行。

對外源微生物強化下的復合凈化材料最適添加量進行探究，復合凈化材料的添加量分別為1、3、6 g·L-1，同時添加外源復合微生物，試驗共設(shè)3組平行。

1.4 凈化材料再利用的可行性研究

將沉淀單元模擬系統(tǒng)中處理養(yǎng)殖污水后的凈化材料取出，經(jīng)自來水沖洗，再于105℃烘干3 h后備用。分為未使用過和回收處理過的復合凈化材料組（每組3個平行），測定TN、TP、CODMn濃度。將處理后的凈化材料取出，研磨后加入超純水（凈化材料與超純水質(zhì)量比為1∶10），搖晃均勻，測定溶液中的TN、TP濃度，評估凈化材料對植物性營養(yǎng)元素的負載力。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

在Excel 2019軟件中完成數(shù)據(jù)處理，在Origin 94中進行相關(guān)圖形的繪制，在IBM SPSS Statistics 19中完成方差分析及均值LSD多重比較。數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標準差表示，P＜0.05表示處理間差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 凈化材料的表征

凈化處理污水前后Al@TCAP-N和火山石表面結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖見圖1。對比A、C組，發(fā)現(xiàn)A、C組均有孔隙，但A組表面更加粗糙。對比C組和D組，可發(fā)現(xiàn)C組表面無明顯微生物存在，而D組表面有大量微生物附著，且有菌膜生成。

通過全孔吸脫附試驗，對2種材料的比表面積等參數(shù)進行定量分析，具體見表1。2種凈化材料每克材料的比表面積均在9 m2以上。Al@TCAP-N與火山石相比，表面積更大，具體體現(xiàn)在單點表面積、BET表面積、朗繆爾表面積、微孔面積和外表面積5項指標上，其數(shù)值分別是火山石的 2.63、2.62、3.43、2.61倍2.62倍，據(jù)此計算得出Al@TCAP-N的比表面積約為火山石的2.6倍。

圖1 使用前后Al@TCAP-N、火山石的表面電鏡掃描（5 000×）Figure 1 Scanning on the surface of Al@TCAP-N and volcanic stone before and after use（5 000×）

表1 凈化材料的全孔吸脫附試驗結(jié)果（m2·g-1）Table 1 The results of full pore adsorption and desorption of purified materials（m2·g-1）

2.2 初沉單元凈化模式

初沉單元8種凈化模式的凈化效果見圖2和圖3。為增加圖片的可視性，將間隔時間更改為48 h，保留水質(zhì)變化更加劇烈的24 h數(shù)據(jù)。在上述試驗中，兩種凈化材料性質(zhì)不同，Al@TCAP-N主要依靠吸附凈化水質(zhì)，而火山石依靠負載微生物凈化水質(zhì)，故將兩者復合使用，測定該復合材料的凈化效果。由圖2a可見，對于TN而言，與CK相比，A組的凈化去除率在試驗的24 h顯著高于其他處理組（P＜0.05），而在試驗的96 h時F組的凈化去除率顯著高于其他處理組（P＜0.05）?？傮w上A組和F組在96～144 h時間段外均保持相對高的處理效率，而其他各處理組在192 h后的處理效率才較CK有所提升。

由圖2b可見，對于TP而言，與CK相比，A組、B組和F組在試驗期間的凈化去除率處于一個較高的水平，其中A組的TP去除率在48 h后顯著高于其他處理組（P＜0.05），F(xiàn)組在48 h后去除效果有所提升?？傮w上，各處理組在試驗前96 h的去除效果較好。

由圖2c可見，對于CODMn而言，與CK相比，各處理組對CODMn均有一定的去除率，其中A組的凈化去除率在前48 h顯著高于其他組（P＜0.05），F(xiàn)組和G組在144 h后的去除率高于其他處理組。

綜上所述，F(xiàn)組在處理后期（＞192 h）對TN和CODMn的去除率相對較高；G組在處理后期（＞192 h）對CODMn的去除率相對較高；A組在處理前期（0～48 h）對TN和CODMn的去除率要好于其他處理組，且TP去除效果全程高于其他組。

2.3 凈化模式參數(shù)優(yōu)化

從上述結(jié)果可知，復合凈化材料固定外源微生物模式為最佳模式，故對其運行參數(shù)進行深入研究。當這兩種凈化材料復合使用時，必須選擇適宜且經(jīng)濟有效的配合比例。根據(jù)前面的研究，該方式在72 h前具有最佳凈化效果，故將復配試驗的時間調(diào)整為48 h。由圖4可知，1∶1處理組在48 h時TN去除率顯著高于其他組，在48 h時TP去除率顯著高于2∶1處理組和CK組，在24 h時CODMn去除率顯著高于其他組?；鹕绞篈l@TCAP-N添加質(zhì)量比為1∶1時凈化效果最佳，其處理效果比1∶2和2∶1處理組約高5%～9%。

外源復合微生物以不同的方式添加對凈化材料凈水效果的影響見圖5。圖5顯示，除了48 h時的CODMn去除率外，直接在沉淀單元中添加外源復合微生物處理組（B組）的3項水質(zhì)指標（TN、TP、CODMn）的去除率均高于其他兩種添加方式。其中，B組TN去除率在24 h顯著高于A組（P＜0.05）；TP去除率在48 h顯著高于其他組（P＜0.05）；CODMn去除率在48 h高于A組。對比A組和B組，24 h時B組TN、TP和CODMn去除率達35.23%、15.53%和36.00%，較A組高出12.29%、6.03%和4.09%；48 h時B組TN、TP和CODMn去除率較A組高出10.69%、5.69%和2.54%。而先將外源復合微生物固定在火山石上，再與Al@TCAP-N一起投放水體的處理組（C組）介于上述兩者之間，但48 h時對CODMn的去除率最高。

圖2 凈化材料固定化外源微生物對養(yǎng)殖尾水中TN、TP、CODMn的去除率Figure 2 TN,TP and CODMnremoval rate of purified materials with immobilized exogenous microorganisms on the wastewater

圖3 凈化材料固定化外源微生物對養(yǎng)殖尾水的凈化效果Figure 3 Purification effect of purified materials with immobilized exogenous microorganisms on the wastewater

采用上述試驗結(jié)果中效果最佳的配比和添加方式，研究了外源微生物強化下復合凈化材料在初沉單元中凈化養(yǎng)殖尾水的適宜用量，結(jié)果見圖6。從圖6a可見，對于TN而言，處理24 h時3 g·L-1處理組的凈化去除率最高，但隨后其去除效率迅速降低，48 h時又顯著低于其他處理組（P＜0.05）；48 h時1 g·L-1處理組的去除率最高，與3 g·L-1處理組有顯著差異（P＜0.05），但與6 g·L-1組差異不顯著（P＞0.05）。從圖6b可見，對于TP而言，1 g·L-1處理組的凈化去除率最高，48 h時顯著高于其他處理組（P＜0.05）。從圖6c可見，對于CODMn而言，3個處理組的變化情況同TN，即24 h時3 g·L-1處理組的凈化去除率最高，隨后呈下降趨勢，48 h顯著低于其他處理組（P＜0.05）；48 h時1 g·L-1處理組的去除率高于其他組，但與6 g·L-1組差異不顯著（P＞0.05）。

2.4 凈化材料再利用的可行性研究

圖4 不同配比的復合凈化材料凈水效果Figure 4 Water purification effect of composite purification material with different proportions

復合凈化材料經(jīng)使用回收處理后再次投入養(yǎng)殖尾水中，并與未使用過的復合材料的處理結(jié)果進行比對（圖7）。從圖7a可見，對于TN而言，與未使用過的復合凈化材料組相比，回收處理后再使用的去除率有顯著提高（P＜0.05）；從圖7b可見，對于TP而言，與未使用過的復合凈化材料組相比，回收處理后再使用的去除率有所提高，但無顯著差異；從圖7c可見，對于CODMn而言，與未使用的復合凈化材料處理組相比，回收處理后再使用的去除率在24 h有顯著性提高（P＜0.05），但48 h時已無顯著差異。

圖5 不同外源微生物添加方式對凈水效果的影響Figure 5 Effects on wastewater purification by exogenous microorganisms in different adding ways

為給已完成生命周期并廢棄的凈化材料尋求出路，實現(xiàn)廢棄物的資源化利用，對兩種凈化材料使用前后氮磷含量進行比較分析（表2）。兩種凈化材料的TN、TP含量在使用后均有顯著提高。Al@TCAP-N使用后TN含量為使用前的20倍，TP含量為使用前的1.7倍。每克Al@TCAP-N約吸附201.73 μg氮和18.22 μg磷。火山石使用后TN含量為使用前的3.3倍，TP含量為使用前的2.1倍。每克火山石約吸附59.54 μg氮和34.98 μg磷。

圖6 微生物強化下不同添加量的復合凈化材料的凈水效果Figure 6 Water purification effect of composite purification material with different dosage under microbial strengthening

3 討論

3.1 使用后凈化材料的表征

圖7 回收處理的與未使用過的復合凈化材料的凈水效果比較Figure 7 Comparison of water purification effect between recycled and unused composite purification material

表2 凈化材料使用前后的氮磷含量（μg·g-1）Table 2 Nitrogen and phosphorus content of purified materials before and after use（μg·g-1）

對凈化材料的表面結(jié)構(gòu)進行分析研究顯示，Al@TCAP-N和火山石的BET比表面積分別為28.58 m2·g-1和 10.90 m2·g-1。有研究表明，材料比表面積的大小通常與吸附能力呈正相關(guān)[18]。由此可見兩種材料都具有較強的吸附能力，且Al@TCAP-N的吸附能力強于火山石。也有研究表明，未改性的凹凸棒土的比表面積為54.02 m2·g-1[19]，火山石比表面積為14.67 m2·g-1[20]，均高于本次試驗的測定值，火山石比表面積差異可能是產(chǎn)地不同導致的，而凹凸棒土比表面積的差異可能是改性導致的，改性雖然降低了凹凸棒土的比表面積，但凈水效果更強[15]。通過電鏡掃描可見Al@TCAP-N在初級沉淀系統(tǒng)中使用后表面鮮有微生物附著，說明Al@TCAP-N負載微生物的能力較弱；火山石在使用后表面有微生物菌膜形成，微生物附著能力更強。

3.2 外源性微生物強化凈化材料的水處理效果與機理

因研究時間的限制，本論文沒有定向篩選專門化的微生物菌種，而是利用已有的微生物資源并將其整合成復合微生物，將地衣芽孢桿菌、復合芽孢桿菌（以枯草芽孢桿菌為主）和好氧活性污泥通過單一培養(yǎng)后混合成具多樣性的外源微生物菌源，這樣可保證每批次所加菌種的比例和活菌數(shù)的穩(wěn)定。而其中具體是何種微生物在凈化過程中起作用還有待今后進一步的研究。

有研究發(fā)現(xiàn)，微生物在廢水處理和污水凈化中具有強大的功效[21-23]，其中芽孢桿菌屬具有降解有機質(zhì)、同化氮磷、凈化水質(zhì)的作用[21，24-25]，而活性污泥因能夠強化污染水體的脫氮能力更是常被用于水污染處理中[26]。這和本次試驗結(jié)果基本相符，在本次試驗中，外源微生物處理組的TN、TP和CODMn凈化效果在192 h后相對于CK都有一定程度的增強，說明外源微生物能夠強化水質(zhì)凈化效果。有研究發(fā)現(xiàn)，微生物與火山石配合使用，能強化凈水效果[14，27]，這和本次試驗結(jié)果基本相符，本次試驗中，火山石和復合凈化材料（Al@TCAP-N+火山石）在固定外源微生物后，凈化效果都具有一定程度的提升。Al@TCAP-N曾用于黑臭水體的底泥修復，其能有效地降低底泥中TN和TP的濃度[15]，在本試驗中，Al@TCAP-N同樣具有水質(zhì)修復效果，能有效降低了水體中的TN、TP和CODMn。但Al@TCAP-N并不適合固定外源微生物，因為固定外源微生物會造成其水質(zhì)凈化效果下降，這是由Al@TCAP-N的凈水機理決定的，Al@TCAP-N作為吸附劑，如果先將微生物固定于凈化材料表面，勢必占據(jù)吸附位點，影響凈化能力。

外源微生物處理組、火山石固定外源微生物處理組和Al@TCAP-N處理組都具有較好的水質(zhì)凈化效果，但需要較長水力停留時間（＞72 h），而復合凈化材料固定化外源微生物處理組在早期（0～48 h）具備最強的水質(zhì)凈化能力，更加符合沉淀單元水力停留時間短的特點。有研究發(fā)現(xiàn)，將不同凈化材料復合使用，能增加凈化效果[28]，這與本次試驗的結(jié)果基本相符，本次試驗中，復合凈化材料固定外源微生物處理組的凈化效果在0～48 h高于單獨添加火山石或Al@TCAP-N，但在試驗后期，Al@TCAP-N處理組的TN、CODMn凈化能力更強。復合材料聯(lián)合微生物之所以效果好，是因為兩種材料本身性質(zhì)不同，Al@TCAP-N固定微生物的能力較弱，火山石卻比較容易負載微生物[29-31]，故其進入水體后可通過前一種材料的吸附和后一種材料負載微生物的雙重作用降低水中有害物質(zhì)的含量，但隨著時間的推移，更多微生物充填于材料四周，使其吸附功能下降，凈化能力也隨之下降[32]，導致后期水質(zhì)凈化效果反而不如僅添加Al@TCAP-N處理。

上述研究發(fā)現(xiàn)，復合凈化材固定外源微生物水質(zhì)凈化效果好、水力停留時間短[33]，故對其運行參數(shù)進行深入研究。對復合凈化材料進行研究時，不同材料的質(zhì)量比是重要參數(shù)。根據(jù)對不同質(zhì)量比的研究發(fā)現(xiàn)，火山石和Al@TCAP-N的最佳復合配比為1∶1。

雖然固定化微生物是一種能有效強化水質(zhì)凈化效果的技術(shù)，但其對固定化材料是有要求的。本研究所篩選出的兩種凈化材料都具有吸附能力，并不適合用作固定化材料。為此本研究對外源微生物投加方式進行了修正，將外源微生物和凈化材料分別直接投放于初沉單元，發(fā)現(xiàn)該法相比于固定化方式可提高TN、TP和CODMn去除率12.29%、6.03%和4.09%。顯然直接投入外源微生物是一種更合理的方式。直接投放后，外源微生物游離在水體中，在水體中吸收氮磷等進行增殖，從而降低水體中氮磷等含量。復合凈化材料充分利用其吸附功能吸附水體中的污染物。隨后微生物在火山石上形成菌膜[30]，增加微生物處理水質(zhì)的能力，而Al@TCAP-N繼續(xù)發(fā)揮其吸附的功效[33]，這樣極大提高了水質(zhì)處理能力。這種情況下復合凈化材料的用量也可以降低，根據(jù)初步試驗（數(shù)據(jù)未顯示）發(fā)現(xiàn)，單獨使用Al@TCAP-N或火山石時，最適添加量為5～6 g·L-1，而將兩種材料復合使用并添加微生物的情況下，1 g·L-1是復合凈化材料最適宜的用量。

3.3 需加強凈化材料資源化利用的后續(xù)研究

復合凈化材料聯(lián)合外源性微生物對初級沉淀系統(tǒng)中水質(zhì)的凈化效果具有顯著的提升作用，但凈化材料的使用具有一定的生命周期[34]，這些材料能否回收處理后再利用對于水質(zhì)處理成本影響甚大。本研究采用清水清洗和烘干的方法處理回收凈化材料，發(fā)現(xiàn)其仍具有使用價值，甚至凈化效果更優(yōu)。有研究顯示，高溫能夠活化材料，增加材料的比表面積和吸附能力[30]。這與本試驗中出現(xiàn)的情況基本相符，可能高溫活化增加了材料的凈化效果。實際運用過程中，反沖初沉單元中的材料或?qū)艋牧先〕觯褂们逅逑炊紩⒉牧现幸盐降奈廴疚镏匦罗D(zhuǎn)移到水中，造成二次污染。一方面可將沖洗后的污水再次通過養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)進行凈化，另一方面用于循環(huán)利用的池塘用水需要藻類的存在，可將反沖過后的水用于培育循環(huán)用水中藻類的培養(yǎng)。因時間和條件所限，未對回收處理方式開展更加深入的研究，如材料使用多少次后回收適宜？是否需要高溫活化？處理后的材料重復使用的次數(shù)？等，這些有待后續(xù)的深入研究。而一旦材料達到使用壽命，如何處置也是一個值得思考的問題。這些材料經(jīng)磨碎后具有一定的增加肥力和疏松土壤的功效，但這僅是初步探討，能否作為營養(yǎng)土[35]使用還有待進一步研究。

4 結(jié)論

（1）Al@TCAP-N和火山石兩種凈化材料均具有巨大的比表面積和與之對應的特殊表面結(jié)構(gòu)。Al@TCAP-N的BET比表面積雖高達28.58 m2·g-1，但難以附著微生物，而火山石的BET比表面積雖僅為10.9 m2·g-1，卻較適宜微生物菌膜的附著。

（2）復合凈化材料配合外源微生物使用可增加水體中TN、TP和CODMn的去除率，該模式可減少養(yǎng)殖尾水在系統(tǒng)單元中的水力停留時間。該模式下復合凈化材料最適配比為1∶1，最適添加量為1 g·L-1，外源微生物直接投放在水體中好于固定在凈化材料上。

（3）使用過的復合凈化材料能夠通過簡單的清洗、烘干重復利用，并能吸附一定數(shù)量的氮磷物質(zhì)。每克Al@TCAP-N約吸附201.73 μg氮和18.22 μg磷，每克火山石約吸附59.54 μg氮和34.98 μg磷。

使用火山石、Al@TCAP-N和外源微生物強化初沉單元的凈化效果，是一種有效、實用的措施。