微生物固定化技术与水污染控制
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的脱 氮活性 ， 减轻 溶解 氧对 脱氮 的抑 制作用 ， 氮微 脱 生物在 固定化 载 体 中可 以增殖 。这说 明利 用 固定化
Ｖｉ ｏｃ ［用 颗粒 活性 炭 为载 体 固定 化微 生 物 ｅ等 ６
在三相流化床反应器中降解苯 、 甲苯和二 甲苯的混 凝 合物 。 Ｗａｎｒ ｇｅ 等 采 用平 均直 径 为 ２２． 的砂 粒 作 １１ Ｌ ｍ
中图 分 类 号 ： ７ ３ Ｘ ０
生 物 固定 化 技术 是 ６ ０年代 发展 起来 的一 项 新
兴技术 ， 目前 比较 通用 的概念是利 用化学 或物 理
的手段 将 游 离 的 细胞 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 基 本 技 术 。 最 初 主要 用 于工 业 微 生物 的发 酵 生产 。７ ０年 代 后 期， 由于 水污 染 问 题 １ 严 重 ， 发 高 效 废 水 处 理 ３益 开
水 的一条有 效途 径 。
０’ ｅｌ ¨ 在 以聚 氨脂 作 为 载体 的 固定 化 Ｒ ｉｙ等 ｌ
图 １ 生 物 固定 化 技 术 分 类
黄杆 菌细胞 处理 五氯 苯酚 （ Ｃ ） Ｐ Ｐ 的半 连 续实 验 中发
第 ５期
张亚 群 等 ： 生物 固定化 技术 与水 污染 控制 微
载体 固定 化假 单胞 菌 Ｐｅｄｍ ｎｓ ｓｕｏ ｏａ 在外 循 环 三 相 流 化床 反应 器 中降解萘 一 ２一磺酸 ， 并研 究 了生物 膜扩 散 限制对 反应 动力 学 的影 响 。实验 中反应 器 内载 体
２ １ 微 污染水 的处 理 ．
孙 建平 等… 将用 特殊 条件 筛选 、 驯化 的 １ 种不 １ 同属微 生物进 行混 合 培 养 ， 人 工 固定 化 于 普 通 活 并
性 炭上处 理饮 用水 。试验 证 明 了固定化微 生物 不仅
焦 点 而倍 受 瞩 目。本 文 综 述 了生 物 固定 化 技 术 在 水 污 染控 制 中 的 应 用 、 究 现 状 ， 对 其 前 景 进 行 研 并
摘
要： 微生物 固定化技术是 ２ ０世纪 ６ ０年代发展起来 的新技术 ， 与传统 的废水处理方法相 比， 它有着很多独特的优
势， 因而将其用 于水污染控制有着重要的意义 。综 述 了生物 固定 化技术在水 污染控 制 中的应 用 、 研究 现状 ， 对其 并
前景进行了展望 。
关键词 ： 微生 物固定化技术 ； 水污染 控制 ； 复合生物反应器 ； 固定化材料
新 技术 的要 求 １ 益 迫 切 ， 物 固定 化 技 术 以其 处 ３ 生
２ 生物 固定化技术在水污染控制 中的 应 用
生 物 固定 化技 术 在 医 药 、 造 等领 域 已经得 到 酿
了很好 的应用 ， 在水 污染 控 制 方 面 的应 用 发 展 也很 快 。就 目前发 展来 看 ， 主要集 中在 污水处 理研 究 、 直
第２ ８卷 第 ５期 ２１ ０ ２年 ３月
甘 肃科技
Ｇａ ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｎ ｕ Ｓｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ２０１ ｒ ２
微 生物 固定 化 技 术 与 水 污染 控 制
张亚群 ， 伟 ， 陶 王成元
（ 甘肃省环境科学 设计研究院 ， 甘肃 兰州 ７ ０ ２ ） ３０ ０
周定 等 用 海 藻 酸 钙 包 埋 固定 热 带 假 丝 酵母 ２
定化方法的分类 ， 对生物催化剂固定化方法进行分
类， 图 ｌ 如 所示 。
（ ａｄ ａｏｉ ｌ） 在 自制 的三相流化床反应器 内 Ｃ ｎｉ ｔ ｐ ａｓ ， ｄ ｒ ｃｉ 进 行含 酚废 水 的 连 续 处 理 。进 水 酚 浓 度 为 ３０× ０ ｌ －， Ｏ ¨ 出水 酚 浓 度 小 于 ０ ５×１ ～。与悬 浮微 生 物 ． ０
接 形成 特色工 艺和 与其他 工艺 结合 强化处 理效 果方
面。
理效率高 、 稳定 性强 、 能纯 化和保持 高效菌 种 、 生
物 浓 度高 、 泥 量 少 及 固 液 分 离 效 果 好 等 优 点 逐 产
渐 取代 了传 统 的 活 性 污 泥 法 ， 为 水 处 理 领 域 的 成
４ ７
现 ， 固定 的降解 菌可 以 在很 长 的 时 间 （５ ｄ 内保 被 １０ ）
周 定等人 － 脱 氮微 生物 包埋 于 聚 乙烯 醇 中 ， １ 将
持活性 ；Ｃ Ｐ Ｐ的最高降解质量浓度高达 ３０ ｇＬ ０ｍ ／ 。
２ ２ ２ 芳香 类化 合物 的 降解 ．．
用于建立固定化方法 。结果表明在低温、 ｐ 低 Ｈ值 的条件下 ， 固定化细胞能够保留 比未包埋细胞更高
了展 望 。
对 污染 物 的去除是 可 行 和 有 效 的 ， 而且 可 延 长 活 性 炭 的使 用寿命 。
２ ２ 难 降解有 机废 水 的生物 处理 ．
２ ２ １ 酚类化合 物 的 降解 ． ．
１ 生物 固定化技术分类
综合 考 虑 生 物催 化 剂 与载 体 间 的作用 力 、 固定 化 生物催 化剂 的状 态 、 体 的来源 及 固定 化 生物 催 载 化 剂 的制 备过 程 等 因素 ， 参 照 Ｋ ｎｅｙ等 对 酶 固 并 ｅｎｄ
法 相 比， 的容积 负荷 可提 １倍 以上 ， 酚 污泥发 生量 减
少量 ９％。 ０
王翠红 等 ［ 用 海 藻 酸 钠 包 埋 对 酚具 有 高 效 降 ３ 解作 用 的小 球 藻 细 胞 和 紫 色 非 硫 光 合 细 菌 混 合 菌 株 ， 好氧 条件下 处理 含酚废 水 ， 以明显 提高 除酚 在 可 效率 ， 缩短 废水停 留时 间 ， 共生 体 系对温 度 、Ｈ值 其 ｐ 适 应 范 围广 ， 对焦 化厂 工业 废 水 处理 ２ ｈ 去 除率 为 ４， ９ ％ 以上 ， ５ 充分说 明了 菌 藻共 生体 系是 处 理 含酚 废
Ｖｉ ｏｃ ［用 颗粒 活性 炭 为载 体 固定 化微 生 物 ｅ等 ６
在三相流化床反应器中降解苯 、 甲苯和二 甲苯的混 凝 合物 。 Ｗａｎｒ ｇｅ 等 采 用平 均直 径 为 ２２． 的砂 粒 作 １１ Ｌ ｍ
中图 分 类 号 ： ７ ３ Ｘ ０
生 物 固定 化 技术 是 ６ ０年代 发展 起来 的一 项 新
兴技术 ， 目前 比较 通用 的概念是利 用化学 或物 理
的手段 将 游 离 的 细胞 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 基 本 技 术 。 最 初 主要 用 于工 业 微 生物 的发 酵 生产 。７ ０年 代 后 期， 由于 水污 染 问 题 １ 严 重 ， 发 高 效 废 水 处 理 ３益 开
水 的一条有 效途 径 。
０’ ｅｌ ¨ 在 以聚 氨脂 作 为 载体 的 固定 化 Ｒ ｉｙ等 ｌ
图 １ 生 物 固定 化 技 术 分 类
黄杆 菌细胞 处理 五氯 苯酚 （ Ｃ ） Ｐ Ｐ 的半 连 续实 验 中发
第 ５期
张亚 群 等 ： 生物 固定化 技术 与水 污染 控制 微
载体 固定 化假 单胞 菌 Ｐｅｄｍ ｎｓ ｓｕｏ ｏａ 在外 循 环 三 相 流 化床 反应 器 中降解萘 一 ２一磺酸 ， 并研 究 了生物 膜扩 散 限制对 反应 动力 学 的影 响 。实验 中反应 器 内载 体
２ １ 微 污染水 的处 理 ．
孙 建平 等… 将用 特殊 条件 筛选 、 驯化 的 １ 种不 １ 同属微 生物进 行混 合 培 养 ， 人 工 固定 化 于 普 通 活 并
性 炭上处 理饮 用水 。试验 证 明 了固定化微 生物 不仅
焦 点 而倍 受 瞩 目。本 文 综 述 了生 物 固定 化 技 术 在 水 污 染控 制 中 的 应 用 、 究 现 状 ， 对 其 前 景 进 行 研 并
摘
要： 微生物 固定化技术是 ２ ０世纪 ６ ０年代发展起来 的新技术 ， 与传统 的废水处理方法相 比， 它有着很多独特的优
势， 因而将其用 于水污染控制有着重要的意义 。综 述 了生物 固定 化技术在水 污染控 制 中的应 用 、 研究 现状 ， 对其 并
前景进行了展望 。
关键词 ： 微生 物固定化技术 ； 水污染 控制 ； 复合生物反应器 ； 固定化材料
新 技术 的要 求 １ 益 迫 切 ， 物 固定 化 技 术 以其 处 ３ 生
２ 生物 固定化技术在水污染控制 中的 应 用
生 物 固定 化技 术 在 医 药 、 造 等领 域 已经得 到 酿
了很好 的应用 ， 在水 污染 控 制 方 面 的应 用 发 展 也很 快 。就 目前发 展来 看 ， 主要集 中在 污水处 理研 究 、 直
第２ ８卷 第 ５期 ２１ ０ ２年 ３月
甘 肃科技
Ｇａ ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｎ ｕ Ｓｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ２０１ ｒ ２
微 生物 固定 化 技 术 与 水 污染 控 制
张亚群 ， 伟 ， 陶 王成元
（ 甘肃省环境科学 设计研究院 ， 甘肃 兰州 ７ ０ ２ ） ３０ ０
周定 等 用 海 藻 酸 钙 包 埋 固定 热 带 假 丝 酵母 ２
定化方法的分类 ， 对生物催化剂固定化方法进行分
类， 图 ｌ 如 所示 。
（ ａｄ ａｏｉ ｌ） 在 自制 的三相流化床反应器 内 Ｃ ｎｉ ｔ ｐ ａｓ ， ｄ ｒ ｃｉ 进 行含 酚废 水 的 连 续 处 理 。进 水 酚 浓 度 为 ３０× ０ ｌ －， Ｏ ¨ 出水 酚 浓 度 小 于 ０ ５×１ ～。与悬 浮微 生 物 ． ０
接 形成 特色工 艺和 与其他 工艺 结合 强化处 理效 果方
面。
理效率高 、 稳定 性强 、 能纯 化和保持 高效菌 种 、 生
物 浓 度高 、 泥 量 少 及 固 液 分 离 效 果 好 等 优 点 逐 产
渐 取代 了传 统 的 活 性 污 泥 法 ， 为 水 处 理 领 域 的 成
４ ７
现 ， 固定 的降解 菌可 以 在很 长 的 时 间 （５ ｄ 内保 被 １０ ）
周 定等人 － 脱 氮微 生物 包埋 于 聚 乙烯 醇 中 ， １ 将
持活性 ；Ｃ Ｐ Ｐ的最高降解质量浓度高达 ３０ ｇＬ ０ｍ ／ 。
２ ２ ２ 芳香 类化 合物 的 降解 ．．
用于建立固定化方法 。结果表明在低温、 ｐ 低 Ｈ值 的条件下 ， 固定化细胞能够保留 比未包埋细胞更高
了展 望 。
对 污染 物 的去除是 可 行 和 有 效 的 ， 而且 可 延 长 活 性 炭 的使 用寿命 。
２ ２ 难 降解有 机废 水 的生物 处理 ．
２ ２ １ 酚类化合 物 的 降解 ． ．
１ 生物 固定化技术分类
综合 考 虑 生 物催 化 剂 与载 体 间 的作用 力 、 固定 化 生物催 化剂 的状 态 、 体 的来源 及 固定 化 生物 催 载 化 剂 的制 备过 程 等 因素 ， 参 照 Ｋ ｎｅｙ等 对 酶 固 并 ｅｎｄ
法 相 比， 的容积 负荷 可提 １倍 以上 ， 酚 污泥发 生量 减
少量 ９％。 ０
王翠红 等 ［ 用 海 藻 酸 钠 包 埋 对 酚具 有 高 效 降 ３ 解作 用 的小 球 藻 细 胞 和 紫 色 非 硫 光 合 细 菌 混 合 菌 株 ， 好氧 条件下 处理 含酚废 水 ， 以明显 提高 除酚 在 可 效率 ， 缩短 废水停 留时 间 ， 共生 体 系对温 度 、Ｈ值 其 ｐ 适 应 范 围广 ， 对焦 化厂 工业 废 水 处理 ２ ｈ 去 除率 为 ４， ９ ％ 以上 ， ５ 充分说 明了 菌 藻共 生体 系是 处 理 含酚 废