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環(huán)境工程中固定化微生物技術(shù)的運用論文
在固定化酶技術(shù)不斷發(fā)展和創(chuàng )新的過(guò)程中，衍生出了固定化微生物技術(shù)，該技術(shù)目前被廣泛的應用在環(huán)境工程中，對于環(huán)境的改善以及相關(guān)環(huán)境工程的建設具有著(zhù)一定的影響作用。到但是就目前固定化微生物技術(shù)在環(huán)境工程中的應用，還具有一定的問(wèn)題，還需要進(jìn)一步的對固定化微生物技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng )新，確立該技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向，從而實(shí)現環(huán)境工程的可持續發(fā)展。
1 固定化微生物技術(shù)在環(huán)境工程中的應用。
1.1 固定化微生物在廢水處理中的運用。
一般來(lái)說(shuō)，在針對廢水處理的過(guò)程中，可以應用的固定化微生物技術(shù)主要包括兩種，一種是活性污泥法，另外一種就是生物膜法。而微生物主要是分布在菌膠團上，同時(shí)在一些固定的物質(zhì)是能夠也有一定的分布。而微生物這樣的分布方法，并不是靠人工完成的，而是自然形成的。在 1980 年，人們開(kāi)始進(jìn)行人工固定化微生物的研究，將微生物固定在特定的空間網(wǎng)絡(luò )中，減少菌體的脫落現象，使得微生物可以長(cháng)期的固定在一個(gè)載體上，并且保持較高的濃度。同時(shí)，在保障微生物固定化的基礎上，合理的利用微生物中所具有的活性物質(zhì)以及絮狀物質(zhì)等來(lái)進(jìn)行廢水的處理，使得廢水可以得到有效的凈化。
我國的相關(guān)專(zhuān)家針對廢水處理中，固定化微生物的應用進(jìn)行了深入的研究。宋雪等相關(guān)的研究人員主要利用活性炭來(lái)作為酵母，將其混入到菌群中，在低氧狀態(tài)下以及好氧狀態(tài)下對菌群的變化情況進(jìn)行觀(guān)察，從觀(guān)察的結果可以看出，在廢水處理中應用固定化的微生物，會(huì )使得廢水中存在的有機物質(zhì)得到有效的降解和轉化，提升廢水處理的效果和質(zhì)量。除了我國對固定化微生物在廢水處理中的應用進(jìn)行了深入的研究之外，國外的一些專(zhuān)家也針對這項內容進(jìn)行了深入的研究。
Vanotti 等相關(guān)的研究人員合理的利用 PVA 冷凍法來(lái)對硝化污泥進(jìn)行了固定化實(shí)驗，從實(shí)現中可以看出，利用該冷凍方法，可以使得硝化污泥能夠有效的固定在聚乙烯醇小球上，這樣就可以利用這種方法來(lái)對一些養殖業(yè)的廢水進(jìn)行處理。從研究觀(guān)察中可以了解到，在固定時(shí)間為 4h 的時(shí)候，則硝化污泥的有效率可以達到 567mg/1.d.
而在好氧的狀態(tài)下，如果硝化污泥能夠達到一種穩定的狀態(tài)，那么CODcr 就可以有效的實(shí)現對污泥的硝化處理，硝化的有效率可以達到 70%以上。這樣的固定化微生物方法，在實(shí)際的應用中，不僅可以有效的提升微生物固定化的效果，也可以使得相應的負荷沖擊減輕，使得微生物的固定時(shí)間保持在規定的范圍內。
1.2 固定化微生物凈化大氣的研究現狀。
國內從 20 世紀 90 年代才開(kāi)始，研究固定化微生物凈化大氣，目前僅有同濟大學(xué)、昆明理工大學(xué)等少數機構在研究。同濟大學(xué)的馬紅采用固定床反應器，以海藻酸鈉包埋活性污泥進(jìn)行含 NH3臭氣處理，氣相 NH3去除率大于 92%,硝化速度大于 0.63gN/kg 固定化濕顆粒 #d.硝化速度最高可達 2.93gN/kg固定化濕顆粒 #d.同濟大學(xué)的邵立明等采用海酸鈉包埋，CaCl2膠聯(lián)法，利用滴濾塔反應器凈化含 H2S 氣體，最大有效處理 H2S 的體積負荷可達 6000- 6500g/（m3#d），凈化效率保持在 87%以上，袁志文等采用固定化微生物處理含甲硫醇惡臭氣體，顆粒填充床生物脫臭塔運行試驗表明：在空塔停留時(shí)間不大于 13s 時(shí)，對低濃度甲硫醇氣體（<.2.9mg>2.4mg/m3）去除率在 99.0%以上，當空塔停留時(shí)間減少到 6.5s 時(shí)，對低濃度甲硫醇氣體的去除率仍可維持在 80.0%,脫臭塔對由于濃度和進(jìn)氣量升高造成的沖擊負荷具有較強的緩沖能力。
2 固定化微生物技術(shù)特點(diǎn)和研究方向。
2.1 固定化微生物技術(shù)的應用特點(diǎn)。
首先，在環(huán)境工程中，固定化微生物技術(shù)在應用的過(guò)程中，能夠有效的將微生物的濃度進(jìn)行有效的提升，也可以使得微生物中存在的活性物質(zhì)得到有效的增加。利用固定化微生物技術(shù)來(lái)對廢水實(shí)施有效的處理，可以使得水質(zhì)得到極大的改善。其次，固定化微生物技術(shù)可以有效的進(jìn)行生物育種，利用生物育種，可以使得一些較難區分的微生物以及污染物有效的區分開(kāi)來(lái)。再次，微生物在進(jìn)行固定化處理后，微生物本身所具有的抗毒性會(huì )得到明顯的提高，有效的防止了病毒對微生物的侵害。最后，微生物在固定化反應的過(guò)程中，所需要的反應容器也相對較小，這樣就可以有效的達到節省空間的目的。
2.2 固定化微生物技術(shù)的未來(lái)研究方向。
固定化微生物技術(shù)在環(huán)境工程中的前景是不可估量的，但目前此類(lèi)技術(shù)還存在許多問(wèn)題有待于研究，相應地就形成了今后一段時(shí)間里固定化技術(shù)的研究方向。（1） 載體是固定化技術(shù)的重要組成部分，而目前載體價(jià)格仍然令人難以承受。而且一般固定化微生物半衰期較長(cháng)的也僅能達到 100 多天，實(shí)際運行要頻繁更換載體，顯然既不經(jīng)濟，運行管理也麻煩。因此進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新型性能優(yōu)良的固定化載體，對固定化技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要；（2）對固定化細胞的穩定性問(wèn)題尚缺乏研究，提高固定化細胞的穩定性、改善固定化技術(shù)處理效果及使用性能也是今后的一個(gè)研究重點(diǎn)；（3）實(shí)際污染物是一個(gè)十分復雜的混合體系，用單一菌種處理一般很難達到要求，因此對于復雜的污染物體系，是采用混合菌還是單一高效菌分級處理，有待于進(jìn)一步研究；（4）固定化技術(shù)目前應用的范圍比較小，如何把基因工程菌和固定化技術(shù)結合起來(lái)，拓寬可處理污染物的種類(lèi)，從而使固定化技術(shù)可以廣泛地運用于工業(yè)污水、生活廢水處理，應是今后研究的重點(diǎn)；（5）固定化顆粒的相對密度是影響處理效果的一個(gè)不可忽略的因素，如何改善和調節固定化微生物顆粒的相對密度也有待于進(jìn)一步研究。
3 結論。
綜上所述，在目前的環(huán)境工程中，固定化微生物技術(shù)有著(zhù)廣泛的應用效果，隨著(zhù)固定化微生物技術(shù)在環(huán)境工程中的應用，在一定程度上改善了環(huán)境，使得環(huán)境污染得到了有效的治理，同時(shí)，固定化微生物技術(shù)的應用，也在一定程度上使得環(huán)境工程得到了更好的發(fā)展。雖然這一技術(shù)在實(shí)際的應用中還具有一定的弊端，但是只要明確其發(fā)展的方向，對其進(jìn)行有效的改善和創(chuàng )新，就能夠使得其在環(huán)境工程的建設中發(fā)揮出更加積極的作用，從而實(shí)現環(huán)境工程的高效建設。
參考文獻。
[1]宋雪等。微生物固定化技術(shù)及其對土霉素生產(chǎn)廢水處理的研究[J].重慶環(huán)境科學(xué)，20.3,5（2）：.0-2.
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