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摘要：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土壤以及废水的处理越来越得到社会各界的重视。近年来，随着生物科技术水平的不断进步，利用固定化生物技术处理环境工程作为一种环保高效可行处理技术得到越来越广泛的应用和认可。下面，本文就简要分析固定化微生物技术的特点与优势，并叙述固定化载体及固定化技术在土壤污染和废水处理中的应用进程，同时对固定化微生物技术的发展前景及应用于处理废水的发展趋势进行展望。
关键词：固定化；微生物；载体；废水处理
1.固定化微生物技术利用微生物的活性特性来降解和区分污染物，在污水处理、处理和土壤污染处理中具有显著的效果。然而，固定化微生物技术在实际应用中仍存在一些不足，要想得到更广泛的应用，还需要进一步的研究和开发。
2.固化微生物技术特点
（1）由于固化微生物能够提高微生物的浓度，使活性物质的作用得到提升和优化。所以在环境工程中，固化微生物技术对废水处理有着很好的效果。（2）固化微生物技术能够培养优良微生物群，让污染物与微生物有更明显的区别。（3）微生物经过了固化处理，其抗毒能力得到改善，这样可以防止微生物被有毒物侵害。（4）微生物的固化反应不需要特别大的空间，这样就能降低空间占用率。
3固化微生物技术在环境工程中的运用
3.1土壤污染处理方面
固化微生物技术在在土壤污染处理方面有着广泛的应用。土壤的污染主要是来源于大气降、污水渗入、固体废弃物的影响等，长时间的积累使土壤中重金属含量较高。科研人员利用聚乙烯醇就可以把受到污染土壤中的菌群进行固化处理，通过实践发现，这种固化土壤污染物菌体的方法，再经过包埋以后能够达到降解净化土壤的效果。
3.2污水处理方面含重金属离子废水的处理
目前，重金属污染对生物的影响越来越严重，由于固定化后的微生物，稳定性能好，抗毒性强，因此微生物被广泛用于去除废水中的重金属离子。我们进行了采用固定化微生物SBR反应器和普通活性污泥SBR反应器处理投加了Cr6+的生活污水，考察了固定化微生物去除COD及Cr6+的能力及抗毒性的实验。结果表明：在保证对COD的去除率较稳定的条件下，固定化微生物与普通活性污泥所能承受的Cr6+浓度分别为70mg/L和1.9mg/L。还了解到有关试验利用聚丙烯酰胺与壳聚糖形成的互融聚合物网络凝胶固定非活性的铜绿假单胞菌，研究了这种固定化微生物颗粒对Cu2+的吸附特性。结果表明，该固定化微生物对Cu2+的吸附很迅速，在40min内吸附基本达到平衡。固化微生物技术对含重金属离子废水的处理效果显著。
3.3 含氮废水的处理
利用微生物去除氮和氨，一般是通过好氧微生物的硝化反应过程来和厌氧微生物的反硝化反应过程来进行。我们采用聚乙烯醇（PVA）为载体的包埋固定化微生物处理低浓度氨氮絮凝余水进行试验，在HRT为3h之内从地表水环境质量V类水标准以外达到了I类水标准，在较短的水力停留时间成功实现了氨氮的去除。进而又以竹炭为载体，将硝化菌、反硝化菌等微生物固定在竹炭上，研究竹炭固定化微生物对氨氮的去除及影响因素。结果表明：竹炭固定化微生物处理氨氮水样存在竹炭吸附和微生物脱氮两种作用。对于初始氨氮质量浓度≤200mg?L-1的水样，调节水样pH为8，控制水样溶解氧质量浓度为1mg?L-1左右，竹炭固定化微生物系统中可发生同时硝化—反硝化作用，氨氮去除率可达70%以上。固化微生物技术对含氮废水的处理效果显著。
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3.4 印染、造纸废水的处理
印染、造纸废水的水量大，污染物质也比较复杂，是比较难处理的工业废水。我们采用固定化微生物工艺，进行对混凝沉淀后退浆工序的印染废水进行了现场中试处理研究。实验结果表明，在水力停留时间（HRT）为20h的条件下，对于进水化学需氧量（CODCr）为1.0～1.2g/L的退浆废水，经过两级水解酸化、两级好氧处理后，其出水CODCr＜100mg/L，达到国家一级排放标准。其中，水解酸化阶段的HRT为10h，CODCr复合1.7kg/（d?m3），去除率为44%；好氧阶段HRT为10h，CODCr复合1.9kg/（d?m3），去除率为83%，效果同样显著。
3.5 酚类及醇类废水的处理
我们采用聚乙烯醇（PVA）—硼酸法制作固定化活性污泥小球，进行从温度、浓度和pH 3方面比较了固定化活性污泥和游离活性污泥对氯苯酚降解效果的影响的实验。研究表明：固定化活性污泥降解对氯苯酚的最适宜温度为25℃～35℃，最适pH为6～8；固定化活性污泥对氯苯酚的降解速度大于游离活性污泥。有关试验以苯酚模拟废水为研究对象，采用苯酚驯化后的优势菌群，利用竹炭作为载体，用竹炭固定化微生物处理含酚废水。实验表明，在苯酚浓度为40mg/L低浓度废水，在投菌量为100mL/10g竹炭，竹炭量为10g/100mL污水的条件下经5h处理后，苯酚和COD的去除率分别为95%和70%。固化微生物技术对酚类及醇类废水的处理效果显著。
4固化微生物技术在环境工程中的应用发展在环境工程领域应用实施固化微生物技术，有着更好的应用前景。但是现阶段在实际应用中还存在很多的不足之处，所以在未来的研究发展中，要改善不足，提高效率，让固化微生物技术得到更加广泛的应用。
4.1成本较高固化微生物技术的运用中，需要大量的载体，由于固定的载体价格较贵，而且每个载体的使用时间最多一百天，这就需要经常更换载体，导致在固化微生物技术实施上成本较高。为了降低成本，需要对固定载体进行创新，或是延长寿命，或是找到其他替换材料。
4.2稳定性弱
固化微生物的稳定性比较弱，菌体容易脱落，影响环境工程处理的效果。研究中还需加强其稳定性，才能让固化微生物技术的使用效果更加突出。
4.3处理单一性
使用固化微生物技术处理污水时，只能对单一的污染物进行处理，由于污水中的污染物成份比较多，污水处理过程复杂，影响处理效果。同时，实际应用中，也会对使用混合菌还是单一高效菌产生分歧。所以，在未来的研究中，需要研制出能够处理同一污染中多种有机物污染物的固化微生物，让其在环境工程中应用更广。
4.4应用范围有限
目前固化微生物技术在环境工程中的应用没有很广泛，在未来的研究中可以将固化微生物技术和基因工程相结合，这样可以更大的提高污染物处理的效果，从而让固化微生物技术应用更为广泛。
5结束语
固化微生物技术在环境污染处理中有很好的效果，尤其是对污水的处理、大气污染的处理、土壤污染的处理等，能够根据自身特性把有机污染物降解、分离。为了让固化微生物技术的应用更为广泛，还需要不断的研究，这样才能让天更蓝、水更清，不仅保护我国的自然环境，也推动全球环境保护工作发展。
参考文献：
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[2]许婷.固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展[J].黑龙江科技信息，2016，（10）：76-77.
[3]刘玉龙.谈固定化微生物技术在环境工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2015，（30）：107-108.
论文作者:熊子琳
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第12期
论文发表时间:2019/1/8
标签：微生物论文; 技术论文; 废水论文; 活性论文; 污泥论文; 竹炭论文; 环境工程论文; 《建筑细部》2018年第12期论文;