固定化微生物技术及其在污水处理中的应用
时间：2021-01-25 06:02:13 来源：达达文档网 本文已影响 人 
郑卓峰 孟云芳
摘 要：固定化微生物技术在污水处理中应用具有较为独特的优势，是有关行业领域中研究和关注的重要内容。本文通过对固定化微生物技术的特征及类型分析，对固定化微生物技术在污水处理中的具体应用进行研究。
关键词：固定化为生物技术;优势;污水处理;应用;研究
在社会经济的快速发展与城市建设不断推进的影响下，当前我国各项建设与发展中因城市居民日常生活污水以及工业生产废水排放等多种原因引起的水体污染情况日益严重，对城市建设的持续推进以及社会经济全面建设和发展等，均形成了较大的制约影响。针对这种情况，结合我国的水污染现状及其污染发生原因，采取合理、有效的污染防治措施，加强水体污染对人类生产与生活所产生的不利影响的有效防控，从而促进社会经济建设与生态环境保护的平衡发展，是当前整个社会共同关注的重要问题。其中，固定化微生物技术作为污水处理应用的一种有效技术手段，与传统的污水处理工艺技术相比，不仅在抗冲击负荷与抗毒害能力等方面表现突出，而且该技术在污水处理应用中的稳定性与可重复利用性等作用优势均十分显著，应用前景十分廣阔。下文将对固定化微生物技术在污水处理中的具体应用进行研究，以供参考。
1固定化微生物技术及其分类分析
固定化微生物技术最早出现于上世纪70年代的后期，它是利用物化方式实现微生物在载体上的固定，并使其在某一特定的区域和空间内呈现出高度富集的状态，从而对污水处理的有关需求进行满足的一种新型生物技术。当前在污水处理中应用的固定化生物技术主要包含固定化酶以及固定化细胞技术两种不同的类型，该技术在污水处理中应用，不仅所制作的固定化小球不容易发生溶解，而且具有微生物密集度高与活性强、能够重复利用、固定化的微生物环境适应性较强、抗毒害能力较强等特征优势，与游离微生物相比进行污水处理的作用优势更加显著。有研究显示，采用固定化微生物技术进行污水处理应用，能够通过固定一种或者是联合固定多种优势的功能菌群，来实现对污染水体中的污染有害物质进行有效处理，以获取较好的污水处理效果，并且采用固定化微生物技术进行污水处理不会产生次级污染，在实际应用中的价值作用和市场前景均十分广阔。
此外，根据当前对污水处理中应用的固定化微生物技术的具体分类，其主要包含表面吸附处理技术以及交联包埋处理技术、共价结合处理基础、无载体固定化处理技术、介质截留处理技术等多种不同的技术方法，其中，以共价结合处理技术在各种技术中的研究和应用表现最为突出。需要注意的是，采用固定化微生物技术进行污水处理应用中，对固定化载体材料的选择对整个技术及其应用效果的影响十分关键。一般情况下，固定化微生物技术中所应用的固定化载体材料主要包含人工而合成无机载体以及天然载体、人工合成有机高分子聚合物载体、复合固定化载体等不同类型。其中，天然载体在固定化微生物处理中应用，虽然其传质性较好，但由于机械强度表现较低，再加上载体材料的使用寿命较短等，也存在一定的应用局限性;而人工而合成有机高分子聚合物载体的机械强度表现较好，但载体材料的传质性相对较差，也会对固定化微生物技术及其处理应用产生一定的不利影响;无机载体则具有载体材料使用寿命较长以及机械强度较高、耐酸碱性表现较好等特征优势，但是在固定化微生物处理应用中的传质性效果相对较差。因此，当前采用固定化微生物技术进行污水处理应用中，多会选择复合载体作为固定化载体材料，以确保其在污水处理应用中的作用和效果。
2固定化微生物技术在污水处理中的应用分析
结合当前国内外对固定化微生物技术及其应用的研究，在进行固定化微生物技术的污水处理应用分析中，可以从以下几个方面对其现阶段的应用情况进行分析和论述。
2.1进行低碳氮比废水处理及应用
氮素污染在当前的水体污染中较为常见，它是指受污染的水体因水质的极大改变，导致逐渐产生低碳氮比污染情况。由于低碳氮比污水的来源相对广泛，的其中包含垃圾渗滤液以及工业废水中较为典型的低碳氮比废水、城市生活污水等多种不同污染水源情况，不仅对社会环境存在较大的危害影响，也会对人类的日常生活及健康状况产生威胁。在进行低碳氮比污水处理中，传统的处理方法主要为生物脱氮硝化与反硝化处理等工艺技术，这类处理方法进行污水处理对碳源的需求较高，需要在脱氮处理工艺环节通过外加碳源进行支持，不仅会造成污水处理的成本和费用增加，同时也导致的污水处理的工艺操作难度更大。针对这一情况，采用固定化微生物技术进行低碳氮比废水处理，利用固定化微生物技术中固定化载体材料所保留的上述技术优势特点，对其在低碳氮比废水处理中的不足进行有效改进，从而促进固定化微生物技术在低碳氮比废水处理中的作用和优势更加显著，也成为现阶段有关行业领域研究和关注的重点。其中，有研究显示，采用固定化微生物技术进行低碳氮比污水处理的净化性不仅较好，而且经处理后的水体质量检测达标率较高，效果十分显著。
2.2进行含氮生活废水处理应用
采用固定化生物技术进行含氮生活废水的处理和应用，有研究显示，其作用效果也较为显著。为验证固定化微生物技术对含氮生活废水的处理应用效果，一些研究人员通过在实验室环境下设置采用固定化微生物技术处理含氮生活废水的实验，其中，就有实验分析显示，采用固定化微生物技术和纳滤组合工艺相互结合，进行含氮生活污水处理，其废水中的COD与氨氮去除率均超过99%，并且进行污染水体的浊度与色度去除效果也比较显著;此外，该实验分析中还显示，固定化微生物技术的应用，对上述废水处理工艺具有较强的固定和增强效果。
2.3对印染废水的处理和应用
当前，对固定化微生物技术进行印染废水的处理应用，也开展了相应的研究和分析，并且其研究结果也表现较好。与其他的污染水土不同，由于印染废水的数量较大，并且废水的色度与浊度均比较突出，再加上污染物成分较为复杂，在进行污染水体处理中的难度也相对较高。针对这一情况，有研究采用SA包埋固定多菌灵降解菌白菌并用方法进行洋红染料废水处理应用，结果显示其在印染加工所产生的染料废水处理中，对污染水体脱色去除的有效率达到96%，效果较为显著。
2.4进行含氮畜禽养殖废水处理和应用
在各类污染水体中，畜禽养殖所产生的废水，其中不仅含有较高浓度的氨氮成分，而且被污染水体中还存在大量的病菌，会对周围的洁净水体形成较大的污染影响，是污水治理中研究和关注的重点。对固定化微生物技术在含氮畜禽养殖废水处理中的应用，根据国家对规模化养殖场水体污染的排放标准及有关要求，已经开展了一些相应的技术研究，并且取得了较好的成效。其中，有学者采用PVA-人工沸石包埋吸附硝化细菌方法在畜禽养殖废水处理中应用，结果显示上述技术进行有关废水处理的NH4+-H去除有效率超过90%。由此可见，采用固定化微生物技术进行含氮畜禽养殖废水处理的应用效果也比较显著。
3结束语
总之，对固定化微生物技术及其在污水处理中的应用研究，有利于促进对固定化微生物技术的污水处理应用价值作用额和优势进行充分把握，从而在污水处理实践中合理选择和推广，提高对污水处理的效果，有效预防和控制水污染对社会经济发展与人类生产、生活的不利影响，具有十分显著的研究价值和作用。
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