固定化技术在废水处理中的应用

摘要：固定化微生物技术由于处理负荷大及其高效率已成为污水处理领域的研究热点，包
埋法是固定微生物最常用技术。在普通生物法难降解的染料废水、含酚废水、含芳香烃废水处
理中，固定微生物技术取得了良好的处理效果。微生物固定化技术不断发展，研究者已研发
出无载体固定化细胞、超微载体固定化等技术。随着微生物固定化技术的研发进步，在污水
处理领域的应用必将不断扩大。

 

　　关键词：载体、微生物、固定化技术

 

　　中图分类号：

Q93 文献标识码：A 文章编号： 

　　前言

 

　　固定化技术是指通过采用化学或物理的方法将游离微生物或酶定位于限定的空间区域
内

,使其保持活性并可反复使用,它包括固定化酶和固定化微生物。废水生物处理是利用处理

设施中的微生物，将废水中各种污染物加以代谢、分解从而净化水体。固定化微生物技术可
将筛选出的优势菌种或微生物加以固定，从而构成一个高效的废水处理系统，具有反应速
度快、处埋负荷大、效率与稳定性高、耐冲击能力强、污泥产量低、便于连续化和自动控制等，
因此很快成为研究的热点。

 

　　

1 载体的种类和固定化方法 

　　

1.1 载体 

　　不同的固定化方法对固定化载体有不同的要求。固定化技术所采用载体的物理化学性质
直接影响所固定细胞的生物活性和体系传质性能。因选择一种对细胞无毒、传质效应好、性能
稳定、耐用、价格低廉的固定化载体

,是固定化技术能否投入实用的关键。 

　　常用的载体包括：（

1）无机载体，如活性炭、多孔玻璃、石英砂、氧化铝、硅胶、硅藻土、

高岭土、沸石等；（

2）有机载体主要是一些天然的和合成的高分子凝胶，如琼脂、海藻酸钙、

角叉莱胶、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、淀粉、聚氨酯、光硬化树脂、含氨基离子交换树脂、纤维素等。
 
　　

1.2 固定化方法 

　　在提取了需要的酶或筛选、培养和驯化了对污染物分解能力强的特定的微生物和选择了
合适的载体以后，便可以制备固定化酶或固定化微生物。载体偶联法是固定化酶研究的最多
的方法。此外还包括吸附法、交联法、包埋法、共价结合法。固定化微生物应用最多的方法是包
埋法，此外还包括吸附法、共价结合法和交联法。因此，酶和微生物的固定化方法基本相似。

 

　　

2 固定化技术在废水处理中的应用 

　　

2.1 固定化微生物的应用 

　　十几年来各国学者对固定化微生物进行了大量研究，主要涉及：一般高浓度有机废水
的处理；特种有机废水、难降解有机废水如合成洗涤剂废水、印染废水、农药废水等的处理；
含氰废水的降解；废水硝化脱氮的研究等等。

 

　　

(1) 染料废水 

　　近年来，随着各种廉价固定化方法的兴起，单一菌株和混合菌株的固定技术在染料废
水的生物处理领域中有着更广泛的应用。当然，生物法处理染料废水也有明显的缺点，微生
物对营养物质、温度等条件有一定的要求，且染料废水水质波动大、染料种类多、毒性高等特
点，微生物很难适应。同时，生物法占地面积大、管理复杂，对某些染料废水微生物虽经驯
化后，仍对

COD 和色度的去除率底，出水很难达标。高效菌种的筛选和固定化将是今后研

究的重点。

 

　　

(2) 难降解有机废水 

　　

①含酚废水。日本学者桥本奖对合成酚废水进行了连续处理,并且对固定后的酚降解菌