浅谈微生物吸附固定化技术在污水处理中的研究进展

张哲

摘 要： 在污水处理过程中，传统的微生物吸附技术处理效率较低，并且在传统处理中容易发生菌体流失现象。而微生物吸附固定化技术，可以有效解决菌体流失问题，提升污水处理效率。本文对微生物吸附固定化技术在污水处理中的实际应用进行分析，以此为相关人员提供一些有效的处理建议和意见，以供参考。

关键词： 微生物;吸附固定化技术;污水处理;研究进展

【中图分类号】X703.1     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）23-0206-01

随着社会经济的快速发展，各项工业化生产项目在逐渐增多，并且随着城市基础设施建设项目增多，导致污水的排放量在逐年增加。经过相关调查显示，截止到2015年，全国的废水总排放量已经达到735.3亿吨，这对于我国的生态环境建设造成一定的负面影响。因此随着科学技术的不断发展，对于这项长期的污水处理工作而言，需不断的提升技术的实用性质，并结合相关标准的不断提升，有效应用微生物吸附固定化处理技术，以此来保障污水的处理效果全面提升。

1 微生物吸附固定化技术相关概述

1.1 概述。

作为一种新型的污水处理技术而言，其利用物化手段，在对应载体上将微生物进行固定，然后使其可以在特定区间和空间高度聚集，达到污水的处理目的和效果。

1.2 特点。

（1）生物稳定性提升，并保持微生物的高度纯度与浓度，将废水有机负荷全面提升。

（2）增强微生物对于不同浓度、pH值、温度和种类废水的适应能力，以此来提升水体和微生物承受毒害的能力[1]。

（3）微生物与废水更加容易分离，并且在一段时间内可以保持微生物的活性，进而达到反复使用的目的。目前在污水处理中，该技术具备较高的推广价值，以此备受人们喜欢和青睐。

1.3 角度分析。

（1）技术分类角度。从该角度分析，在污水处理中所使用的固定化微生物技术手段相对较多，如表面吸附或者共价结合方法等。在目前的为微生物吸附固化技术应用期间，其主要的研究内容为共价结合法。在具体的技术应用期间，技术会受到固定化载体材料的影响，因此需做好全面控制和监督。现阶段我国在固定化载体方面所应用的材料一般具有四种形式。一为天然载体形式，包含天然沸石和硅藻土等材料;二为人工合成的高分子聚合物载体形式，其中包含乙烯和聚义二醇等;三为人工合成的无机载体，包含活性炭和多孔陶瓷等;四为复合固定化载体形式。

（2）技术应用。从技术应用的角度进行分析得知，微生物吸附固定化技术在污水脱氮处理中有着极其重要的意义和作用，目前该技术也是重点研究的内容之一。相关学者在复合载体使用中，会将反硝化细菌与固定化硝化细菌进行包埋，以此来实现污水的处理效果。结合相关研究表明，高密度的固定化硝化细菌对于污水中含有的氮元素污染物有着良好的去除作用，并且能够保障反硝化细菌良好的活性性质。

2 微生物吸附固定化技术在污水处理中的实际应用

在微生物吸附固定化技术的应用期间，以某序批式生物强化废水的脱氮工艺处理为例，该工艺有着较大的占地面积，同时并且脱氮的效果不佳，因此结合废水的特点对技术加以改造[2]。可结合实际条件来设计出一种小型脱氮反应器，在使用之后根据好氧反应器的连续装置来使一定量的固定化富集完成的硝化菌活性污泥，以此來实施污水处理。并采取碳氮对比调节和HRT方式实现污水中总氮量降低的目标，其具体的应用过程如下。

2.1 分析装置运行状态。

在原有的装置中，其主要是结合气体循环生化以及水解酸化等方法，保证在其技术处理之后COD在50mg·L-1以下，但是该技术在臭氧催化氧化完毕之后会出现出水的问题，将其经过调节池处理之后，来实现稀释和脱氮等目标，保证出水的总氮量要在100mg·L-1以上。所以在处理不够详细的时候需要结合实际情况来换新型装置。

2.2 装置与材料准备。

采取高分子颗粒包埋成立方体胶状颗粒，规格需满足3mm×3mm×3mm，暗红色，机械强度较为良好。其中所应用的脱氮反应器为0.85m高度、0.15m直径、15L有效容积、20%的固定化颗粒填充率，在硝化反应中有着十分重要的作用和意义。然后将好氧反应器结合气升式内环流生物反应器原理进行有效设计，设计为两个同心圆筒，上升区为内导流筒，在运行期间曝气位置在底部;下降区为两个筒环间隙，其填充材料需利用填充丝状材料，为脱氮效果的提升创建良好的效果。

2.3 工艺流程分析。

在污水处理期间，需要将污水结合进水泵从脱氮反应器的底部泵入，然后利用营养泵将营养液泵入，依旧为脱氮反应器的底部位置，以此来将其与固定颗粒实施有效对接，保障化学反应的发生和处理[3]。在具体的流程中，当污水从反应器底部位置流出之后会进入到好氧反应器装置，这样其可以与丝状填料实施有效接触，然后从出水口流出来，最终到达水箱位置。并且在实际的处理期间，需加入循环泵装置，保证污水的混合更加均匀，并且将其与固定化颗粒物实现充分接触，避免其表面出现气膜问题。组以后需要将空气利用水泵作用鼓入，根据转子流量计来实现空气流速的监测作用，保证其充分溶解氧浓度。

2.4 处理效果。

（1）不同C/N的处理效果分析。在研究处理的碳源准备采取乙酸钠作为原料，同时在30℃到35℃范围实施反硝化温度设置，结合18小时的HRT时间与20%的固体填充料实验条件，将不同含量的乙酸钠来将C/N改变，以此来分析脱氮效果。

实验结果为当C/N较低时，硝态氮的反硝化水平会受到有机物浓度的影响，结合实验结果分析，当进水总氮量为110mg·L-1时，碳氮比为1.2，能够保障出水总氮达到相关标准。而从进水的情况分析来看，多数为硝氮，当亚硝氮的进水浓度小于出水浓度时，其氨氮浓度要保证出水大于进水。并且在相关的分析下，微生物快速生长繁殖是其主要产生的原因，同时也包含微生物的代谢和菌体死亡原因，这些情况所产生的物质集中在反应容器中聚集，厌氧条件下，发生氯化作用，以此来有效分解含氮微量的有机物，导致的氨氮浓度升高。

（2）不同HRT脱氮效果。在实际的实验过程中，HRT是其主要的影响因素，一般HRT越长，水中的微生物与底物相互接触的时间就会越长，以此来有效降解水中底物。因此需要将HRT最佳长度确定。将碳源定为乙酸和乙酸钠，pH值为7.0-9.5，温度为20℃-35℃，碳氮比为1.2，固定化颗粒填充率为20%，分析不同HRT下的脱氮效果。

效果分析，当HRT为18小时时，固定化微生物有着不错的反硝化能力，总氮去除率在95%以上，出水的总氮达到小于10mg·L-1标准。

3 结语

综上所示，本文对微生物吸附固定化技术在污水处理中的相关应用和优势进行全面分析，希望能够为相关人士提供一些有效的建议和意见，促进污水处理效果的提升。

参考文献

[1] 马骏.探析污水处理中固定化微生物技术的运用[J].科学技术创新，2018（34）：155-156.

[2] 吴云蕊.包埋固定化微生物处理丙烯腈化工污水脱氮技术研究[D].中国石油大学（北京），2016.

[3] 王璐瑶.对固定化微生物技术处理含油废水的研究[J].价值工程，2014，33（26）：310-311.