固定化微生物废水处理技术及其发展

第21卷第1期2008年2月污染防治技术POLLUTIONCONTROLTECHNOLOGYVol.21,No.1Feb.,2008固定化微生物废水处理技术及其发展3王娜,闵小波,王云燕,柴立元(中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083)摘要:固定化生物技术是通过化学或物理的手段,将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复利用。该技术具有生物密度高、反应迅速、生物流失量少、反应控制容易的优点。因此,系统介绍了固定化生物技术在水处理中的最新应用情况,并且对固定化方法、固定化微生物反应器以及固定化微生物技术的发展趋势作了阐述。关键词:固定化;微生物技术;废水处理中图分类号:X70311文献标识码:AMicrobialImmobilizationProcessofWastewaterTreatmentandItsDevelopmentWANGNa,MINXiao2bo,WANGYun2yan,CHAILi2yuan(SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha,Hunan410083,China)Abstract:Thetechnologyimmobilizesdissociatingcellsorenzymesinsidetherestrictedchemicallyareasandcankeepthemac2tiveandreuseful.Thetechnologyhadtheadvantagesofhighconcentrationofmicroorganisms,fastreaction,lesslossofmicroorgan2ismandcouldbecontorlledeasily.Inthepaperthelatestapplicationsofimmobilizedbiotechnologyinwastewatertreatmenthadbeenintroducedandsummarizedsystemically.Theimmobilitymethods,immobilizedbiotechnologicalreactorsanddevelopmentaltrendoftechnologyhavebeenclarified.Keywords:immobilization;biotechnology;wastewatertreatment收稿日期:2007-09-063基金项目:国家自然科学基金资助项目(50508044);湖南省科技计划攻关重大专项(05SK1003-1)作者简介:王娜(1981—),女,黑龙江省齐齐哈尔人,硕士研究生,从事重金属废水生物治理方面的研究。在生物反应器中所使用的微生物菌体,往往被称之为生物催化剂。但由于在传统的废水生物处理工艺中,微生物通常在水中以悬浮状生长,因而易于从反应器中流失,又由于其与水的密度差小,因此从流出的水中回收微生物进行重复利用,将变得较为困难或复杂。为此,采用固定化技术,将微生物通过一定的技术手段(如利用载体材料、包埋物质或合理控制水力条件等),使微生物固着生长,有利于提高生物反应器内的微生物数量,从而利于反应后的固液分离,利于除氮和去除高浓度有机物,以及难以生物降解的物质[1],提高系统的处理能力和适应性,这是一项高效低耗、运行管理简单的十分有前途的废水生物处理技术。1固定化微生物技术的分类及主要特征1.1固定化微生物技术及其分类固定化微生物技术是通过化学或物理的手段,将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复利用的一种技术[2]。这种技术应用于废水处理,有利于提高生物反应器内的微生物密度,利于反应后的固液分离,缩短处理所需的时间[3]。此外,还可有效地实现对氮以及其他重金属离子的去除。微生物的固定化方法,目前在国内外尚无一个统一的分类标准,而固定化方法也多种多样,但主要的有表面吸附(结合)固定技术、交联(键联)固定化、包埋(多聚体)固定化和自身固定化(微生物细胞间自交联固定化)等几种方法[3]。1.1.1表面吸附(结合)固定化表面吸附固定化方法,是利用微生物体和吸附载体之间的作用(主要是范德化力、氢键及静电作用),将微生物体第21卷第1期2008年2月污染防治技术POLLUTIONCONTROLTECHNOLOGYVol.21,No.1Feb.,2008固定化微生物废水处理技术及其发展3王娜,闵小波,王云燕,柴立元(中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083)摘要:固定化生物技术是通过化学或物理的手段,将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复利用。该技术具有生物密度高、反应迅速、生物流失量少、反应