固定化微生物技術(shù)處理廢水的研究進(jìn)展

3.1 難降解有機(jī)廢水的處理

有機(jī)廢水成分復(fù)雜、有毒有害物質(zhì)多，使用常規(guī)的物化方法處理成本高，利用微生物降解處理有機(jī)廢水被公認(rèn)為是行之有效的方法。固定化微生物可提供較高的局部微生物濃度，有利于處理高濃度難降解的有機(jī)廢水，處理效果好于浮游微生物。張波、陳金龍等采用大孔吸附樹脂固定化微生物強(qiáng)化SBR 處理對(duì)甲苯胺模擬廢水，結(jié)果表明，與游離菌相比，固定化微生物降解對(duì)甲苯胺的速率較大，可將進(jìn)水TOC 濃度為434.8 mg/L，對(duì)甲苯胺濃度為326.9 mg/L 的對(duì)甲苯胺模擬廢水在100 min 左右將TOC 和對(duì)甲苯胺基本去除完全，去除率在99 %以上[11]。而游離菌則需300min 才能達(dá)到相近的去除效果。同樣王琳、羅啟芳[12]研究以硅藻土為載體的播種式固定化微生物對(duì)鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)的生物降解特性，結(jié)果表明在DBP 初始濃度為100~500 mg/L 范圍內(nèi)、pH 為6~9 范圍內(nèi)、在20~40 ℃的溫度范圍內(nèi)，吸附固定化微生物的活性均高于游離微生物，對(duì)DBP 的降解24 h 分別可達(dá)80 %以上、82 %以上及84.5 %。

3.2 含氮廢水的處理

傳統(tǒng)的污水脫氮系統(tǒng)硝化菌的世代時(shí)間較長(zhǎng)，在BOD 濃度較高時(shí)硝化反應(yīng)會(huì)處于劣勢(shì)，故增大硝化菌濃度是提高硝化反應(yīng)的有效方法。利用載體固定化硝化菌是提高硝化菌濃度的一個(gè)有效方法，因此許多學(xué)者對(duì)固定化為生物技術(shù)在含氮廢水的處理中進(jìn)行了大量的研究。蔡昌鳳、孫菲利用添加麥秸、稻草粉末、顆�；钚蕴�(GAC)、粉末活性炭(PAC)的新型PVA 固定化球?qū)�焦化廢水進(jìn)行脫氮研究，結(jié)果表明固定化球具有較高的傳質(zhì)性和通透性，對(duì)焦化肥水中氨氮的降解率48 h 達(dá)到92.42 %，而硝酸鹽氮的降解率僅12 h 即達(dá)到73．77 %[13]。李輝華、朱學(xué)寶[14]等采用聚乙烯醇(PVA)—硼酸包埋固定化法，包埋固定馴化過的活性污泥，制成固定化活性污泥顆粒；以流化床作為生物反應(yīng)器，對(duì)人工配制的含氮廢水進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，固定化活性污泥對(duì)氨氮的降解速率達(dá)32.5 mg/g(MLSS)·d，而懸浮活性污泥對(duì)氨氮的降解速率為18.3 mg/g(MLSS)·d。

3.3 含重金屬廢水的處理

微生物吸附法處理含重金屬廢水具有投資少、吸附率高等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們重視。但傳統(tǒng)微生物處理方法具有機(jī)械強(qiáng)度差、不易于液體分離等缺點(diǎn)，因此采用固定化微生物保護(hù)細(xì)胞并增加耐毒性。徐雪芹、李小明等[15]采用新型固定載體絲瓜瓤固定簡(jiǎn)青霉(Penicillium simplicissimum)，制成吸附劑吸附溶液中的Pb2+和Cu2+，并分析了吸附機(jī)理和動(dòng)力學(xué)特性。結(jié)果表明，用絲瓜瓤固定簡(jiǎn)青霉能高效去除廢水中Pb2+和Cu2+，溶液pH 對(duì)吸附過程有較大影響，最佳吸附pH 在5.5 附近，最佳吸附溫度為25~35 ℃；溶液濃度在10~500 mg/L 范圍內(nèi)，固定化簡(jiǎn)青霉菌對(duì)重金屬的吸附隨金屬離子濃度的增加而增加；吸附過程符合 Langmuir 等溫吸附模型；生物吸附平衡時(shí)間約為60 min，用0.1 mol/L HCl 解吸，循環(huán)吸附—解吸5 次后，固定化簡(jiǎn)青霉吸附重金屬的能力幾乎不受影響。