譚維

摘? 要：近年來，固定化微生物技術因其獨特的優(yōu)勢成為學者研究的熱點，它也是污水處理的一種生物處理新技術。該文通過對微生物固定化技術以及污染物去除機制進行詳細描述，并利用該技術處理氨氮、含氮生活及其他含氮廢水，結果表明，在其廢水處理方面有不錯的成效。進一步指出了該技術需要注意和改進的問題。

關鍵詞：固定化微生物技術? 污水處理? 脫氮

中圖分類號：X7 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）04（a）-0002-02

隨著廢水排放量的增加，水中含氮量過多，處理難度也增加，人們開始重視生物處理工藝，生物脫氮技術主要通過氨化作用、硝化作用、反硝化作用以及固氮作用來實現污水脫氮[1]。生物脫氮作用存在諸多問題，如微生物濃度低導致負荷過大、剩余污泥量大等，會對脫氮效果造成不利影響[2]。固定化微生物技術可以解決上述問題，同時不存在二次污染問題，對處理高濃度有機物、含氮量高廢水具有較高的優(yōu)勢，并且能夠提高生物脫氮的效率[3]。

1? 固定化微生物技術概念及原理

1.1 概念

微生物固定化技術是采用物理或化學的方法將游離態(tài)的微生物固定在載體上，將所處理的廢水與微生物細胞分隔開來，在有限的空間區(qū)域內微生物具有較好的生物活性且不容易流失，在適宜的條件下微生物能夠生長繁殖，并提高菌體利用率，實現提高污水處理效率的目的[4]。固定化微生物技術作為一種經濟可行的生物處理技術，相比傳統(tǒng)的游離微生物處理方法，具有很大的優(yōu)勢[5]：（1）采用固定化微生物技術的工藝，污泥剩余量和流失量都比較低，緩解了后續(xù)污泥處置的負荷;（2）該技術能夠使微生物固著生長，通過增加反應器中的微生物濃度，能夠使微生物保持高濃度，并能縮短水力停留（HRT）時間，從而提高反應器污水去除效率。

1.2 污染物去除的原理

固定化微生物技術對污染物去除是通過固定化載體和微生物共同作用的結果[6]。部分有機物能夠吸附在固定化的載體上，通過各方面的因素保持微生物具有較好的活性，微生物便能去除污水中的污染物，并可以轉化成供自身新陳代謝的能源;另外一部分污染物可以進入微生物細胞的內部被酶降解。由于大量的污染物附著在固定化載體上，載體內外容易形成濃度差，使?jié)舛雀叩娜菀紫驖舛鹊偷臄U散，從而促進污染物的降解。對氨氮的去除，則是利用氧氣擴散對固定化載體內部結構的影響，由內到外形成厭氧區(qū)、缺氧區(qū)及好氧區(qū)，實現同步硝化-反硝化作用，從而實現脫氮的目的。

2? 固定化微生物技術實際應用

2.1 氨氮廢水的處理

隨著污水處理技術的不斷完善，固定化微生物技術處理氨氮廢水取得了不錯的成效。利用改性聚氨酯作為載體去除有機污染物和氨氮廢水，不僅提高了有機物污染物及氨氮的去除效果，而且使氨氮出水濃度降低到5mg/L以下[7]。采用聚乙烯醇和海藻酸鈉作為載體處理高濃度氨氮廢水，其出水水質穩(wěn)定，氨氮去除率能夠達到60%以上[8]。采用活性炭載體，將亞硝化細菌包埋在聚乙烯醇和海藻酸鈉中，制備固定化小球，將固定化微生物小球作為載體，用于降解賈魯河水中的氨氮，去除效率明顯高于游離菌的去除效率，去除率高達96.78%[9]。

2.2 含氮廢水的處理

研究表明，固定化微生物技術在處理生活廢水方面具有較好的處理效果。利用固定化硝化細菌處理生活污水中的氨氮，其去除率明顯高于傳統(tǒng)活性污泥，當菌群與載體比值小于1∶2.5時，氨氮去除效率高達90.12%[10]。利用固定微生物小球構建膜生物反應器處理生活污水，對氨氮的去除率高達98%，污染物去除率較高，在城鎮(zhèn)生活污水處理中具有較好的應用前景[11]。

2.3 其他含氮廢水的處理

養(yǎng)殖場廢水具有氨氮濃度高，其水體帶有大量病菌的特點，因此必須滿足養(yǎng)殖場廢水的排放標準。采用人工沸石、珊瑚砂為微生物載體，將活性污泥包埋在聚乙烯醇和海藻酸鈉中，對養(yǎng)殖廢水中脫氮性能進行研究，結果表明人工沸石和珊瑚砂為載體的小球對廢水中的氨氮去除效率最高，脫氮效率分別高達85.74%和92.58%[12]。此外，該技術在其他含氮廢水也有較好的應用。將活性污泥包埋在固定化反硝化菌中處理化工污水，結果表明，脫氮效率高達95%，出水總氮濃度低于10mg/L，為化工廠污水生物脫氮提供了理論依據[13]。

3? 結語

固定化微生物技術在污水生物處理中具有處理效率高、穩(wěn)定性強、微生物濃度高、耐沖擊負荷強等特點較好地彌補了傳統(tǒng)生化脫氮工藝的不足，在污水脫氮中擁有廣泛的應用前景。隨著技術的發(fā)展，固定化微生物技術應用于各種廢水處理取得較好的進展，但仍需進一步的研究和改進，比如，培養(yǎng)優(yōu)勢微生物細菌，強化對不同類型廢水的處理;開發(fā)和改良更多新型的固定化載體，提高載體性能，降低成本費用;不斷優(yōu)化固定化微生物反應場所，提高污水處理效率;將固定化微生物技術與其他污水處理工藝相結合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，提升污水處理效率。

參考文獻

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