废水生物处理中固定化微生物技术方法与载体使用

收稿日期:2009-08-16基金项目:国家自然科学基金(50678085,50878107);山东省研究生教育创新计划资助项目(SDYY07091);青岛大学优秀研究生学位论文培育项目(YSPY2009014)作者简介:贺琳(1981-),女,硕士研究生,主要从事环境监测、污染物总量减排、环境保护规划编制工作.废水生物处理中固定化微生物技术方法与载体使用贺琳1,2曲洋1刘帅1郭沙沙1张培玉1*(1青岛大学环境科学与工程系,山东266071;2胶南市环境保护局,山东266000)摘要:固定化微生物技术由于具有许多传统污水处理工艺所没有的特点和优势,得到了越来越多的研究和应用。文章就现有的固定化微生物技术方法与常用的载体进行了分类,对各种固定化微生物技术的优劣性和适用范围进行了比较和总结,指出了固定化微生物技术在今后污水处理中的研究发展方向。关键词:固定化微生物技术;污水处理;方法分类;载体中图分类号:X70311文献标识码:A文章编号:1007-0370(2009)06-0044-04THEIMMOBILIZEDMICROORGANISMTECHNOLOGYMETHODANDCARRIERUSEINBIOLOGICALWASTEWATERDISPOSALPROCESSHELin1,2QUYang1LIUShuai1GUOShasha1ZHANGPeiyu1*(1TheEnvironmentalSciences&EngineeringDepartmentofQingDaoUniversity,ShanDong266071;2TheEnvironmentalProtectionBureauofJiaoNancity,ShanDong266000)Abstrac:tThecurrentimmobilizedmicroorganismtechnologyandcommoncarriersareclassified,andadvantagesanddisadvantagesandapplicationscopesofallkindsofimmobilizedmicroorganismtechnologyarecomparedandsummarized.Keywords:immobilizedmicroorganismtechnology;wastewatertreatment;methodclassification;carrier固定化微生物技术是应用于污水处理的新技术之一。由于固定化微生物技术可固定经筛选出的能降解特定物质的优势菌属,因此该技术的应用能使污水处理系统专一性、耐受性增强,处理效果稳定,运行管理简单,降解效率明显优于传统方法。近年来固定化微生物技术已成为各国学者研究的热点课题之一,并且已有部分研究成果由实验室走向实际应用阶段。虽然国内外对于固定化微生物技术的研究较多,但是综述关于各种固定化方法的适用范围与载体选用比较的文献很少见到。本文就现有的固定化微生物技术与常用的载体进行了分类,对各种固定化微生物技术的优劣性和适用范围进行了比较和总结,重点介绍了各种固定化微生物技术在污水处理中载体的选择与应用,指出了固定化微生物技术在今后污水处理中的研究发展方向。以期为固定化微生物技术方法与载体材料的选择提供参考。)44)内蒙古环境科学第21卷第6期2009年12月1固定化微生物技术及分类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。固定化微生物技术是从60年代开始发展起来的新型技术。采用固定化微生物技术有以下优点:有利于提高生物反应器内微生物浓度和纯度,缩短反应所需的时间,降低处理设施的工程投资和造价;有利于反应器的固液分离,反应易于控制,污泥产生量少;有利于除氮和除去高浓度有机物或其他难降解的有毒有害物质,可免除污泥处理的二次污染等。由于其在废水处理方面的独特优势,在近十几年获得了迅速的发展。它已由原来的单一固定化酶、固定化微生物细胞发展到固定化动植物细胞、固定化细胞器、固定化原生质体、固定化微生物分生孢子以及酶与微生物细胞、好氧微生物与厌氧微生物的联合固定化[1]等。目前固定化微生物技术的方法分类多种多样,笔者根据微生物细胞与载体的作用力及作用形式、微生物细胞被固定的状态以及载体的性质将固定化微生物技术分为以下六类:吸附法、包埋法、交联法、自固定化法、介质截留法,以及最近发展起来的复合固定化法。1.1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。吸附法包括物理吸附和离子吸附两类。物理吸附是使用高度吸附能力的硅胶、活性炭等吸附