固定化微生物技术及其在污水脱氮方面的应用

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固定化微生物技术及其在废水处理中的应用

固定化微生物技术及其在废水处理中的应用摘 要伴随着我国经济水平的迅速提升，纺织工业获得了一个良好的发展平台，排放工印染废水的量呈现逐年增长的趋势。

如果没有采取有效措施来对这些污水废水进行及时的处理，将会破坏大自然水体生态系统的平衡，严重影响人们的居住环境。

处理工业印染废水的方式及措施是多种多样的，一般有生物与物化等方式，其中采用生物方式进行处理的频率是比较高的。

但是由于染料的类型发生了非常复杂的改变，导致工业印染废水处理难度系数的不断提升，以往使用的生物法因为只能聚集少量的微生物，非常容易流失菌种，获得的脱色率及水质都不是很理想，已经无法满足工业印染废水的标准排放要求。

而固定化微生物技术能够迅速聚集大量的微生物，发生反应的速度非常快，具有理想的稳定性及耐毒害能力，在处理过程中只丢失少量的微生物，这些优于传统方式的特点让固定化微生物技术在工业印染废水的处理中得到了非常广泛的应用。

关键词固定化微生物技术；概念；印染废水特征；处理方式随着社会进步和时代发展，特别是工业文明的飞速发展，城市化进程中工农业生活废水的处理越来越得到社会各界的重视。

随着生物科技术水平的不断提高进步，固定化生物技术作为一种环保高效可行的废水处理技术得到越来越广泛的应用和认可。

所谓的固定化微生物技术，我们又称作固定化细胞技术，是依靠固定化酶技术发展而来的。

其主要特征是利用化学或者物理的手段，将游离的细胞或酶定位于限定的区域，使其保持活性并可反复利用的手段方法来影响微生物固定化的因素主要有微生物性质、载体性质及环境特征。

现在，在应用固定化微生物技术来处理废水及各类难降解生物的有机污染物方面使其受到国内外的广泛关注并取得了显著的成绩，固定化微生物技术在废水处理中的优势越来越明显。

1 固定化载体的分类及性能比较就国内外应用现状来看，目前，可以用来作为固定化微生物的载体的物质主要可以分为：有机高分子载体、无机高分子载体和复合载体三类。

固定化微生物技术及其在生物脱氮中的应用

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术、细胞问自交联固定技术、聚体包埋技术、网多孔状载体截陷固定技术等，目前应用摄为广泛的主要是表面吸附固定和多聚体包埋技术它们的技术性
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固定化微生物技术在废水治理中的应用

第ｌ年３月６２１卷第３期００
江苏技术师范学院学报
ＪＵＮＡＦＪＡＧＵＴＡＨＳＵＩＥＳＴＦＴＣＮＬＧＯＲＬＯＮＳＥＣＥＲＮＶＲＩＹＯＥＨ０ＯＹＩ
Ｖｏ．６Ｎｏ３１．．１Ｍａ．２０ｒ．０１
命长等特性。
１２制作工艺．
采用吸附法固定微生物简单易行，且载体可再生。但传统的颗粒微生物固定是将颗粒载体浸泡在微
生物凝胶液中进行吸附，再加固定液固定，其缺陷是微生物只是固定在表面，单位生物量少，易脱落，易崩
解。而采用真空吸附法制备固定化微生物颗粒，可有效弥补传统吸附法的缺陷。该工艺可广泛用于各种污
挥。
微生物固定化技术是２世纪６年代由生物化工中的固定化酶技术发展起来的生物技术，Ｏ０应用化学或物理手段，将游离细胞定位于限定的区域，使其保持活性并可反复利用的方法。随着日益严重的水污染问题，迫切要求开发高效的废水处理新技术，人们开始利用微生物固定化技术取代传统的活性污泥法，将筛选、选育出的适宜降解特定废水的优势菌种加以固定，组成一个快速、高效、连续的废水处理系统，用于各种污染物的转化和降解。该技术具有诸多优点：生物处理反应器中微生物浓度高，反应速度快；以免可除污泥处理的二次污染；选择性地固定优势菌种，为微生物生长繁殖提供良好的微环境；硝化、反硝化过
物颗粒，可有效弥补传统吸附法的缺陷，利用真空吸附固定法比传统浸泡吸附法单位生物量可高出ｌ～０２倍，０而且稳定性强，不脱落，不崩解，持效期长；适用于自然河道，景观水体的生态修复，农村生活污水

微生物固定化技术在污水处理领域的研究进展

微生物固定化技术在污水处理领域的研究进展微生物固定化技术在污水处理领域的研究进展近年来，随着人口的快速增长和工业化的进展，污水排放问题日益突出，给环境和人类健康带来了巨大的威胁。

传统的污水处理方法往往存在技术难题和高昂的成本，因此寻找一种高效、经济且可持续的污水处理技术显得尤为重要。

微生物固定化技术作为一种新兴的污水处理方法，由于其独特的优势在研究中引起了广泛关注，取得了显著的进展。

微生物固定化技术是一种利用载体材料将微生物固定化并附着在固定化载体上的方法。

而微生物就是维持生态平衡的重要组成部分，它们能够通过吸附、降解、转化等功能，将污水中的有机物、无机物、微生物等进行转化和去除，从而达到治理污水的目的。

目前，在微生物固定化技术的研究中，常用的载体材料包括多孔陶瓷颗粒、纤维束、活性炭和生物膜等。

这些载体材料能够提供有利于微生物生长和代谢的物理、化学环境，并通过增大接触面积促进与污水中或固体表面存在的有机物和无机物的吸附和转化。

微生物固定化技术在污水处理领域中的应用主要包括厌氧固定化技术和好氧固定化技术。

厌氧固定化技术是指将厌氧微生物固定在有效载体上，以降解有机废水中的有机物质。

它能够高效地去除废水中的有机物质，并能把有机物质转化为沼气等能源。

而好氧固定化技术则是将好氧微生物固定在载体上，通过氧化反应降解污水中的有机物质，并将其转化为无害的物质。

微生物固定化技术的研究进展主要包括以下几个方面：首先，改进载体材料的研究。

研究人员通过改进载体材料的性质，如增加载体的孔隙率和比表面积，改善载体的生物相容性和稳定性，提高载体对微生物的承载能力和保护微生物的能力，以提高微生物固定化技术的效果和稳定性。

例如，一些研究人员通过改变载体材料的物理结构和化学性质，将固定载体的孔隙度增加，从而提高固定载体对微生物的承载能力和吸附效果。

其次，微生物固定化技术与其他污水处理方法的结合。

研究人员将微生物固定化技术与其他污水处理方法相结合，形成联合处理系统，以进一步提高废水处理效果。

固定化微生物技术处理废水

固定化微生物技术处理废水作者：王龄泽王南来源：《科学与财富》2017年第10期摘要：固定化微生物技术利用物理或化学手段将具有特定生理功能的游离微生物固定于载体材料内部或表面，并加以有效利用。

该技术具有微生物活性高、单位空间微生物密度高、耐受性好、抗冲击负荷能力强、处理效率高等优点，目前已被广泛应用于废水处理。

本文就固定化微生物技术处理废水得应用进行探讨。

关键词：固化微生物；废水；处理引言固定化微生物细胞技术是利用物理或化学的手段将游离微生物细胞定位于限定的空间区域，并使其保持活性反复利用的方法，在化工、印染、发酵生产、能源、医药等行业应用广泛。

一、固定化载体的选择1.1 固定化载体的分类及性能比较目前，用来作为固定化微生物的载体有：有机高分子载体、无机高分子载体和复合载体三类。

其中有机高分子载体分为天然和人工合成两类。

常见的天然有机高分子载体有琼脂、角叉莱胶、明胶、海藻酸钠等；常见的人工合成的有机高分子载体有聚丙烯酰胺凝胶（ACAM）、聚乙烯醇凝胶（PVA）、光硬化树脂、聚丙烯酸凝胶等。

常见的无机载体有多孔玻璃、多孔硅酸盐、石英砂、生物活性炭（BAC）、硅藻土等。

天然有机高分子载体对生物无毒性，传质性能好，但机械强度较低，在厌氧条件下易被微生物分解；人工合成的有机高分子载体一般强度较大，但传质性能较差，微生物固定时对其活性影响较大，聚乙烯醇与琼脂、明胶和丙烯酰胺凝胶相比较，具有机械强度较高、传质性能较好，生物毒性较低和固定操作容易等优点。

无机载体具有机械强度大、对微生物无毒性、不易被微生物分解、耐酸碱、成本低、寿命长等优点。

由于有机载体和无机载体各有优缺点，在许多性能方面两类载体可以互补，因而，就有了复合载体材料，它是将两类载体结合起来，以改进载体性能，降低成本，提高废水处理效果。

以聚乙烯醇（PVA）、累托石、海藻酸钠（SA）作为固定化载体材料，硼酸和氯化钙作为交联剂，将菲的降解菌（茄镰孢菌）包埋制备固定化微生物小球，考察了各种材料的用量，微生物包埋量，PVA投加量，交联时间等因素对微生物小球活性的影响，及固定化茄镰孢菌小球的机械强度和传质性能。

包埋固定化微生物工艺技术处理高氨氮废水

活动能力的菌株。
2
包埋固定化微生物技术
包埋技术
定义
用化学或物理的手段将游离微生物定位于限定的载体空间领域，并使其保持活性，反复利用的方法
要求优点
包埋载体需具备：固定化过程对微生物无害、固定化细胞密度大、基质通透性好、载体内细胞漏出少、抗微生物分解、沉降分离性好。本试验采样高分子材料作为载体
处理效率高、反应易于控制、菌种高纯高效、生物浓度高、固液分离效果好，污泥产生少
3
Identity
进水
混合液回流Biblioteka A 缺氧池O 好氧池
回流污泥
A/O工艺
A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的条件下（O 段），被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧条件下，通过兼R性ea厌lit氧y 反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮被还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到最终脱氮目的。
关键词
高氨氮废水驯化
包埋技术 A/O工艺
1
高氨氮废水、驯化
❖ 氨氮是水体中主要耗氧污染物，也是水体富营养化和环境污染的重要污染物，进入水体可引起水草、蓝藻等生物大量繁殖，造成水体缺氧，严重影响水质。
❖ 投入废水中的包埋颗粒对新的废水需要一定的适应阶段，故需要通过对包埋颗粒驯化来提高包埋颗粒的活性。从而取得具有较高耐受力及
出水沉淀池
剩余污泥
硝化反应：
Creativity
NH4﹢＋2O2→NO3ˉ＋
2H++H2O
反硝化反应： 6NO3ˉ＋5CH3OH（有机物） →5CO2↑＋7H2O＋ 6OHˉ+3N2↑
4
实例取样于某化工厂废水调节池污水

固定化微生物技术

固定化微生物技术及其在污水处理中的应用前言：固定化微生物技术是20世纪70年代在固定化酶技术的基础上上发展起来的。

固定化微生物技术是指用物理或化学方法将游离微生物细胞、动植物细胞、细胞器或酶限制或定位在某一特定空间范围内，保留其固有的催化活性，并能被重复和连续使用技术[1]。

，固定化微生物技术的本质是采用生物活性高分子载体固定、诱导和驯化出难降解有机物有特异性的特殊菌群，使微生物依据有机物的降解速度和次序分级排列，实现难降解有机物的高效去除；加之载体的高分子效应的影响，创造出适宜微生物生存的微环境，提高微生物的耐受性。

该技术的应用，为污水处理提供了一条新的技术途径，具有广阔的应用前景。

1、微生物固定化方法固定化微生物技术的方法分类多种多样，目前在国内外尚无一个统一的分类标准。

固定化微生物的制备方法大致可以分为包埋法、吸附法、共价结合法和交联法[ 2] 以及新近发展的无载体固定化方法[ 3] 。

1.1包埋法包埋法是将微生物限定在凝胶的微小格子或微胶囊等有限空间内,同时能让基质渗入和产物扩散出来。

凝胶聚合物的网络可以阻止细胞的泄漏,同时能让底物渗入和产物扩散出来。

包埋法对微生物活性影响小、颗粒强度高,是目前制备固定化微生物最常用、研究最广泛的固定化方法[4]。

1.2吸附法吸附法在固定化微生物技术处理污水中是研究最早、应用较广泛、技术也较成熟的方法。

在大多数生物膜反应器启动的早期，所应用的都是吸附法的原理。

固定化微生物方法可分为物理吸附和离子吸附两类[5]。

该方法操作简单,微生物固定过程对细胞活性的影响小,条件温和。

但这种方法结合的细胞数量有限,反应稳定性和重复性差,所固定的微生物数目受所用载体的种类及其表面积的限制[6]，同时微生物与载体之间吸附强度也不够牢固，故载体的选择是关键。

1.3 共价结合法共价结合法是利用微生物细胞表面功能团与固相载体表面基团之间形成化学共价键相连来固定细胞, 因此结合紧密, 稳定性好, 但是基团结合时反应激烈, 操作复杂、难控制。

固定化微生物技术在废水脱氮中的应用

当困难；
提高了硝化菌的浓度（通常达到常规活性污泥法
的７～８倍），还可以大大减少因硝酸根浓度过高
对硝化速度的影响。
例如：日本有研究者提出用光敏聚乙烯醇前体对硝化细菌进行固定，利用固定化的硝化细菌将
（）工艺流程长，管理复杂，回流量大，从５而增加了处理成本。３固定化微生物技术在生物脱氮中的主要优势
固定化微生物技术… ，是将微生物通过一定的技术手段（利用载体材料、包埋物质或合理如
硝酸根浓度将能提高硝化速度，从而提高整个生物脱氮过程的速度和效率。而通过固定化方法，不但
２废水生物脱氮技术存在的主要问题目前，国内外开发和应用的生物脱氮技术很多，如早期的ＡＯ、Ａ／／Ｏ、ＳＲ，以及最近出现Ｂ的ＡＡＯ工艺、ＳＡＯ工艺等。但现有的ＮＭＭＸＨＲＮ废水生物脱氮技术主要存在５个方面的问题Ｊ。（）硝化细菌是自养细菌，生长缓慢，世代１时间长，在混合培养的活性污泥系统中无法与异养细菌竞争，难以取得优势；（）硝化细菌易受外界环境影响，对环境冲２击尤其是毒物冲击非常敏感，而系统重新启动又相

（）硝化和反硝化过程难在时间和空间上统３

生物固定化技术在废水处理中的应用

生物固定化技术在废水处理中的应用随着工业化进程的加快，自然环境也遭受着不同程度的污染，其中，水污染引起了极大的关注。

废水对于环境和人类健康都造成了极大的威胁，因此废水处理成为一个重要的问题。

而生物固定化技术则是近年来比较新兴的废水处理技术之一。

一、生物固定化技术简介生物固定化技术是一种将微生物固定在载体上，以形成生物膜进行的一种水处理方法。

固定化生物技术通常被定义为种类和数量通过吸附、包埋、凝聚或其他方法被固定到口径为0.1~10mm的水中载体上的微生物系统。

生物固定化技术可通过微生物学和传热学的知识结合，将自由菌种通过固定化技术，有效地扩大其质量（生物膜移动速度）和密度（菌株浓度），从而提高其作用效率。

二、生物固定化技术的优势1. 高效性生物固定化技术的好处之一是其高效性。

生物固定化技术的菌体密度和生物膜质量比传统水处理技术高得多。

所有这些，最终使得生物反应器更快、更健康地执行其工作。

2. 可行性生物固定化技术的另一个好处是，它适用于各种环境。

它可以适用于任何可能存在于自然环境中的细菌，并且通过选择正确的载体，可以发挥生物反应器的最大潜力。

这使得生物固定化技术可以有效地应对各种不同类型的废水。

3. 稳定性由于固定化的菌株会形成一个稳定的生物膜，所以生物固定化技术相较于传统水处理技术更加稳定。

传统水处理技术中，可溶性氧对微生物的影响大，需要长时间地维护生物群落的稳定性。

而采用固定化生物技术之后，可利用生物膜稳定性和独特性，有效地抵抗环境引起的各种挑战，使固定化的细菌可以长时间悬浮在水中。

三、1. 生物固定化和膜技术结合生物固定化技术和膜技术可结合在一起应用，共同发挥更卓越的水处理能力。

膜技术作为生物固定化技术的一种辅助手段，能够有效地处理废水并延长生命周期，从而保障水的质量。

而使用生物固定化技术可以使膜表面形成更稳定的生物膜，进一步提高了整个膜处理体系的生物性能。

2. 废水处理中污染物的去除生物固定化技术可以应用于处理多种废水类型，比如生物处理中容易受到毒性物质影响的废水、高浓度有机废水等。

微生物固定化的发展及在废水处理中的应用

微生物固定化的发展及在废水处理中的应用微生物固定化的发展及在废水处理中的应用随着工业化进程的加快和人口的增加，废水排放问题日益凸显。

传统的废水处理方法通常采用生物处理，但存在着细菌易受环境影响、难以迅速生长等问题。

为了解决这些问题，微生物固定化技术应运而生，被广泛应用于废水处理中。

本文将介绍微生物固定化的发展历程，并探讨其在废水处理中的应用及前景。

微生物固定化，指将微生物细胞牢固地固定在载体上，并形成生物膜来进行废水处理的一种技术。

这种技术最早可以追溯到20世纪70年代。

当时，研究人员发现，将活性污泥固定在固体支持体上，可以增加其抗冲击负荷能力，提高废水处理效果。

之后，许多载体材料被提出并应用于微生物固定化技术中，如海藻、聚酯材料、陶瓷颗粒等。

这些载体材料能够为微生物提供附着和生长的环境，并形成更稳定的生物膜结构。

微生物固定化技术在废水处理中的应用主要体现在以下几个方面。

首先，微生物固定化技术能够提高活性污泥的抗冲击负荷能力。

传统的活性污泥法在处理高浓度废水时往往会出现污泥浮渣和处理效果下降的问题。

而微生物固定化技术可以将微生物牢固地固定在载体上，从而增加其抗冲击负荷能力，有效解决了这一问题。

其次，微生物固定化技术可以提高废水处理的稳定性。

微生物固定化技术可以形成稳定的生物膜结构，使微生物生长环境更加稳定，从而提高处理过程的稳定性。

此外，微生物固定化技术还可以提高废水处理的效率。

微生物固定化技术可以增加微生物的团聚度和密度，提高微生物的附着能力，从而提高废水处理的效率。

近年来，微生物固定化技术在废水处理领域得到了广泛应用。

以A/O（厌氧/好氧）工艺为例，通过将厌氧反硝化微生物和好氧硝化微生物固定在载体上，可以同时实现废水的脱氮和脱磷。

另外，微生物固定化技术还可以用于处理有机废水、重金属废水等特殊废水。

在处理有机废水时，将活性污泥和微生物固定化载体共同应用，可以提高有机物的去除效率。

在处理重金属废水时，选择适合生物吸附的载体材料，可以将重金属污染物吸附并固定在载体上，从而实现重金属废水的处理。

固定化微生物技术及其在废水处理中的应用PPT课件

(3)人工合成有机载体类(聚丙烯酰胺(ACAM)凝胶、聚乙烯醇(PVA)凝胶等) 。ACAM 凝胶强度较高，传质性一
般，由于丙烯酰胺单体对微生物活性有害，废水处理中应用并不广泛。PVA凝胶是国内外研究最为广泛的一种包埋固定化载体，它具有强度高、化学稳定性好、抗微生物分解性强、对细胞无毒且价格低廉等一系列优点。因而具有很大的利用价值。
固定化微生物制备流程
固定化微生物反应器
❖ 纯种固定化微生物反应器以单一种群微生物细胞为生物活性物质,利用特殊种类的载体 , 通过不同的方法将其固定,实现对废水中污染物的降解。或利用人工纯化的形式,筛选并富集特定的微生物种群 ,以物理或化学的方式,将其固定,适用于处理含有特定污染物质的废水
固定化微生物技术及其在废水处理中
应用
刘莉莉中南大学资源加工与生物工
程学院
固定化微生物技术及其在废水处理应用
❖ 研究目的及意义 ❖ 固定化微生物技术概述 ❖ 在废水处理中的应用
研究目的及意义
❖ 传统工艺：微生物以悬浮态生长，易于从
反应器中流失；与水的密度差小，重复利用较困难。
❖ 固定化微生物：微生物固着生长，有利于
提高微生物的数量，利于固液分离，利于去除氮、高浓度有机物或者难以生物降解物质，提高系统的处理能力和适应性。
优势
(I) 可以保持反应器内微生物的高浓度和高活性，有助于提高污染物的处理负荷和去除效率；
(2)采用固定化微生物技术的工艺，污泥产量低，减轻了后续污泥处置的负担；
(3)微生物固定化形成颗粒态，利于沉淀过程的泥水分离； (4)将具有降解某些难降解有机物特性的微生物固定化，可有效
❖ 将脱氮细胞包埋于PVA(聚乙烯醇)中，结果表明在低温、低pH的条件下，固定化细胞能够保留比未包埋细胞更高的脱氮活性。减轻溶解氧对脱氮的抑制作用。脱氮微生物在固定化载体中可以增殖。

固定化复合微生物对废水的脱氮效果

固定化复合微生物对废水的脱氮效果
固定化复合微生物对废水的脱氮效果
利用海藻酸钠和聚乙烯醇,将含有硝化细菌、反硝化细菌、光合细菌、放线菌等菌体的复合微生物固定化,研究其对人工废水与鱼塘水的脱氮效果.结果表明,复合微生物经固定化后提高了脱氮效果,人工废水NH4+-N的去除率为84.10%,凯氏氮的去除率为75.66%;鱼塘水NH+4-N去除率几乎达到100%,凯氏氮的去除率达到87.58%.
作者：刘海琴韩士群李国锋作者单位：江苏省农业科学院农业资源与环境研究所,江苏,南京,210014 刊名：江苏农业科学ISTIC PKU英文刊名：JIANGSU AGRICULTURAL SCIENCES 年，卷(期)：2006 ""(6) 分类号：X7 关键词：固定化复合微生物脱氮废水鱼塘。

南京理工大学科技成果——固定化微生物去除废水中氨氮的技术

南京理工大学科技成果——固定化微生物去除废水
中氨氮的技术
成果简介：
含氮化合物的排放量急剧增加，已成为环境的严重污染源而引起各界的关注。

含氮化合物对水体环境的影响最为突出的是水体富营养化，表现为藻类的过量繁殖及继而引起的水质恶化。

固定化微生物（Immobilized Microorganisms）技术是指利用化学或物理的方法将游离的微生物或酶定位于限定的空间区域并使其保持活性和可反复使用的一种先进技术。

固定化微生物技术在废水处理领域的应用是切实可行并且也是行之有效的，本项目是固定化微生物技术在废水处理领域尤其是生物脱氮领域的应用，具有着重要的现实意义。

技术指标：
去除每克氨氮的成本约为0.0147元/克。

氨氮、COD都能够达到《污水综合排放标准》。

项目水平：国内领先
成熟程度：中试
合作方式：技术转让、工程设计、联合开发或其它协议方式。

固定化微生物技术及其在重金属废水处理中的应用

固定化微生物技术及其在重金属废水处理中的应用固定化微生物技术及其在重金属废水处理中的应用随着工业的发展和人类对资源的过度开发利用，重金属废水的排放成为一种严重的环境污染问题。

重金属废水中的铅、镉、铬、汞等有害物质对环境和人类健康带来巨大威胁。

传统的重金属废水处理方法如化学沉淀、离子交换等存在成本高、操作复杂、产生大量废物等问题，因此迫切需要一种高效、经济、环保的方法来治理重金属废水。

固定化微生物技术作为一种新型的生物技术，在重金属废水处理中展现出了巨大的应用潜力。

固定化微生物技术是将特定功能的微生物细胞通过各种方法捆绑或包裹在生物载体中的一种技术。

这些载体可以是天然材料如沙子、土壤，也可以是合成材料如聚合物等。

通过固定化微生物技术，微生物可以在废水中稳定地生长，大大提高对重金属的吸附能力和抗毒性，从而达到废水的去除和净化目的。

固定化微生物技术在重金属废水处理中的应用主要体现在以下几个方面：1. 重金属的生物吸附通过固定化微生物技术，可以将具有高重金属吸附能力的微生物细胞固定在生物载体上，形成微生物团块。

这些微生物团块可以在重金属废水中作为吸附剂使用，有效地吸附和去除废水中的重金属离子。

例如，一些细菌如营养生长菌、硝化细菌、硫酸盐还原细菌等对重金属离子具有很强的亲和性，可以被固定在载体上来吸附重金属离子。

2. 重金属的生物转化和还原通过固定化微生物技术，可以将具有还原重金属的能力的微生物细胞固定在生物载体上，形成微生物团块。

这些微生物团块可以在重金属废水中作为还原剂使用，将重金属离子还原成不活性的金属沉淀或低毒的化合物。

例如，一些硫酸盐还原细菌可以利用废水中的硫氧化物来还原重金属离子。

3. 共同作用的微生物团块通过固定化微生物技术，可以将不同种类的微生物细胞固定在同一生物载体上，形成共生微生物团块。

这些共生微生物团块可以通过相互作用来协同处理重金属废水。

例如，一些氮循环细菌可以将重金属离子转化为活性沉淀，然后被其他细菌吸附和沉淀。

固定化微生物技术及其在重金属废水处理中的应用

固定化微生物技术及其在重金属废水处理中的应用随着工业化的进步，重金属污染问题日益突出，给环境和人类健康带来严峻影响。

重金属废水处理是一项亟待解决的环境问题。

传统的处理方法通常接受化学物理方法，但存在着高成本、生成更多的二次污染物等问题。

而接受固定化微生物技术进行重金属废水处理，具有低成本、无二次污染等优势。

本文将重点介绍固定化微生物技术的原理及其在重金属废水处理中的应用。

二、固定化微生物技术的原理固定化微生物技术是一种将微生物固定在一定的载体上，形成微生物颗粒或固体颗粒的技术。

固定化微生物技术的原理是通过固定化的载体提供稳定的环境和基质供养，使微生物得以生长和附着。

固定化载体可以是自然的或人工合成的材料。

固定化的微生物能够形成很高的细菌密度，并能够进行高效的代谢反应。

固定化微生物技术具有以下几个优点：1. 提高微生物的稳定性：通过固定化，微生物可以更好地适应环境变化，提高对恶劣环境的耐受性；2. 提高降解效果：固定化微生物可以形成高密度的微生物群体，增强处理效果；3. 缩减操作成本：固定化微生物技术可以循环利用微生物，缩减投入成本；4. 缩减二次污染：固定化微生物技术可以缩减化学物质的使用，降低二次污染的风险。

三、固定化微生物技术在重金属废水处理中的应用重金属废水中的污染物主要包括铅、镉、汞、铜等重金属离子，对环境和人体健康具有较高毒性。

传统的化学物理方法虽然可以去除重金属离子，但存在着高成本、生成更多的二次污染物等问题。

1. 固定化微生物技术在重金属离子生物吸附中的应用固定化微生物技术可以用于重金属离子的生物吸附。

常见的固定化载体有活性炭、基质等。

通过将微生物固定在载体上，可以提高微生物对重金属离子的吸附能力。

探究表明，固定化微生物技术在重金属废水处理中的吸附效果优于传统的化学物理方法，可以高效去除重金属离子。

2. 固定化微生物技术在重金属离子生物转化中的应用除了生物吸附外，固定化微生物技术还可以用于重金属离子的生物转化。

固定化微生物技术及其在污水脱氮方面的应用

科技前沿DOI：10.16661/ki.1672-3791.2020.10.002固定化微生物技术及其在污水脱氮方面的应用①谭维(重庆交通大学重庆 400074)摘要：近年来，固定化微生物技术因其独特的优势成为学者研究的热点，它也是污水处理的一种生物处理新技术。

该文通过对微生物固定化技术以及污染物去除机制进行详细描述，并利用该技术处理氨氮、含氮生活及其他含氮废水，结果表明，在其废水处理方面有不错的成效。

进一步指出了该技术需要注意和改进的问题。

关键词：固定化微生物技术污水处理脱氮中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2020)04(a)-0002-02随着废水排放量的增加，水中含氮量过多，处理难度也增加，人们开始重视生物处理工艺，生物脱氮技术主要通过氨化作用、硝化作用、反硝化作用以及固氮作用来实现污水脱氮[1]。

生物脱氮作用存在诸多问题，如微生物浓度低导致负荷过大、剩余污泥量大等，会对脱氮效果造成不利影响[2]。

固定化微生物技术可以解决上述问题，同时不存在二次污染问题，对处理高浓度有机物、含氮量高废水具有较高的优势，并且能够提高生物脱氮的效率[3]。

1 固定化微生物技术概念及原理1.1 概念微生物固定化技术是采用物理或化学的方法将游离态的微生物固定在载体上，将所处理的废水与微生物细胞分隔开来，在有限的空间区域内微生物具有较好的生物活性且不容易流失，在适宜的条件下微生物能够生长繁殖，并提高菌体利用率，实现提高污水处理效率的目的[4]。

固定化微生物技术作为一种经济可行的生物处理技术，相比传统的游离微生物处理方法，具有很大的优势[5]：(1)采用固定化微生物技术的工艺，污泥剩余量和流失量都比较低，缓解了后续污泥处置的负荷；(2)该技术能够使微生物固着生长，通过增加反应器中的微生物浓度，能够使微生物保持高浓度，并能缩短水力停留（HRT）时间，从而提高反应器污水去除效率。

固定化微生物处理丙烯腈化工污水的脱氮技术研究

固定化微生物处理丙烯腈化工污水的脱氮技术研究进行脱氮反应器装置的设计，包埋固定化的活性污泥，污泥中含有反硝化菌，改变碳氮比以及水力停留时间来优化固定化微生物丙烯腈化工污水处理，结果表明如果碳氮比为1.2，水力停留时间为10小时，氮气的去除率为95%，为丙烯腈化工污水强化脱氮处理提供了实验依据，后以后的中试和现场改造提供了技术参考。

标签：固定化；微生物处理；丙烯腈；化工污水；脱氮丙烯腈可用来合成高分子材料，产生的化工污水含有复杂的成分，其中就含有有机化合物和有毒物。

国家明确规定专项整治氮肥行业，2016年前会取消造成严重污染水环境的项目。

传统的脱氮方法效果不好，且能源消耗大，费用也高。

固定化微生物脱氮技术可以保证微生物的活性，可以延长生物的停留时间，处理效果比传统的脱氮方法要好，可以反复进行使用。

1 现在装置的运行情况某炼厂对丙烯腈化工污水进行脱氮处理时，采用水解酸化、气提循环生化等方式，从调节池、水解酸化池、气提循环生化、臭氧催化氧化、脱氮池等出水节点进行取样，测量各个节点污水的总氮、氨氮、硝氮、亚硝氮、凯氏氮浓度，测定三次取平均值，观察脱氮效果。

测定时总氮采用碱性过硫酸钾水解上分光光度法；氨氮采用纳氏试剂分光光度法；硝氮采用酚二磺酸分光光度法；亚硝氮采用亚硝酸盐氮测定分光光度法；凯氏氮采用凯氏氮进行测定。

丙烯腈化工污水分别进行了水解酸化、气提循环生化、自氧催化氧化等过程，臭氧催化氧化出水进入2号调节池，对低氮污水进行稀释进行脱氮处理，脱氮效果不明显。

2 材料与装置2.1 材料固定化颗粒是由高分子材料包埋起来的，尺寸分别为3mm、3mm、3mm（长、宽、高），包埋为立方体的胶状颗粒，暗红色，机械强度较好。

2.2 装置脱氮反应器的容积为15L，固定化颗粒的填充率为20%，在脱氮反应器内发生反硝化反应。

反好氧反应器由两个同心筒组成，上升区为内导流筒，两筒的环隙为下降区，中间填满丝状材料，这样是为了达到脱碳的效果。