微生物固定化技术在含重金属废水处理中的应用研究

如今我国环境污染问题较为严重，尤其是水资源污染，水资源作为人类赖以生存的重要资源之一，一旦出现污染不仅会导致我国工业和农业生产的发展受到限制，还会对人类生存健康产生威胁，微生物处理技术与传统技术相比其成本较低，并且出水水质良好，能够对污泥中的有害物质进行相应降解，因此目前越来越多的废水处理公司逐渐利用微生物技术进行日常处理工作，但是传统的微生物处理技术其耐毒性较小并且容易出现流失，其处理效果并不理想，而微生物固定化技术主要是以微生物技术为基础对其进行优化、创新，能够避免微生物出现流失，其耐毒性能良好，密度较高，因此能够对比较难处理的废水进行有效处理，如重金属废水。

1 微生物固定化技术具体内容

1.1 技术分类

1.1.1 包埋法

该技术方法在微生物固定化技术中应用较为广泛，它主要是将微生物细胞拦截在凝胶聚合物空隙中，从而阻止细胞出现泄漏，提高微生物整体稳定性，并且该方法还能将基层渗入和产物进行有效扩散，从而提高微生物固定法技术质量与效率，通常情况下，工作人员在利用该技术方法时会应用到相应包埋剂，如琼脂、海藻酸钠、卡拉胶、聚乙烯醇等，例如聚乙烯醇，工作人员利用聚乙烯醇制作成凝胶剂，并利用海藻酸钠和活性炭来作为辅助材料，能够对UBD菌进行有效固定，将菌种进行固定以后，能够对含金属元素的污水进行相应处理，提高污水整体处理质量与效率，对传统处理方式进行优化、创新，尤其是COD类物质，COD类物质去除效果较为明显。

除此以外，包埋法操作较为简单，能够对多酚系统进行相应固定，保证多酚系统的稳定性和可靠性，减少对微生物活性影响，但是由于包埋法传质阻力较大，因此在进行含大分子、难溶解物质废水的处理时包埋法效果并不理想。

1）花序整形。包括去副穗、掐穗尖、确定留穗长度或留蕾数等。大果穗品种：去副穗上部2～3节小支梗，长支梗一般在7～9 cm处掐穗尖。小果穗品种：去掉副穗，如玫瑰露。

在公安机关在侦查案件时，除了从指纹、血迹、头发、DNA等方面寻找线索外，还有其他重要的侦查手段，刑事模拟画像技术就是其中的一种。刑事模拟画像是根据目击者的叙述，将犯罪嫌疑人的相貌特征描绘、复原的一项技术。然而模拟画像技术员通常绘制的画像是手绘的素描图像，如果提供一种技术能高效准确地把手绘的素描图像转化为彩色图像，即人脸图像翻译，将会大大提高侦查破案的几率。

该方法主要是通过物理或者化学手段将微生物中的微型分子与胶粘剂进行结合，产生化学反应，从而形成网状结构，对微生物进行固定实现含重金属废水处理工作目标，因此相关工作人员在利用该方法时需要先对水体中的具体污染物类型和种类进行调研，根据其情况选择相应方式来进行降解，如化学交联法、物理交联法，需要注意工作人员在利用该方法时会使用到胶粘剂，而胶粘剂的品种也较多，因此相关工作人员需要做好相应研究工作，根据实际情况选择相应胶粘剂从而达到相应处理效果，提高含重金属废水处理的整体质量与效率。

微生物具有较强的特性，如静电、表面张力、吸附能力，因此相关工作人员将利用微生物固定化技术，对含重金属废水处理时可以使用吸附法，将微生物固定在载体表面上，从而对水中金属污染物进行相应吸附达到处理目标，吸附法与其余方法相比其操作更为简单，并且所投入成本较少，工作人员能够在保证含重金属废水处理质量与效率的同时提高企业经济效益，避免出现资源浪费的情况，但是吸附法稳定性和重复性较低，因此相关工作人员需要根据实际情况选择相应方式来进行处理，通常情况下吸附法分为物理吸附和离子吸附，而常见吸附剂种类也较多，如活性炭、多孔玻璃、碎石、硅胶等。

工作人员在应用微生物固定化技术时需要做好载体选择工作，而目前该技术载体主要分为无菌载体，天然有机载体和人工合成载体，其中无机载体主要是以活性炭、微孔玻璃为主，其强度较大，不会对细胞产生相应的害，并且制作成本以及过程中较为简单，目前我国大部分污水处理企业都在利用无机载体来进行废水处理，但是无机载体还是存在一定缺点，如密度大、微生物吸附有限、容易脱落等，因此在利用无机载体进行污水处理时必须对其进行严格监管，从而提高该技术应用质量和效率。

1.1.3 吸附法

该方法主要是利用载体和微生物之间的化学共价将其固定在其表面，因此其稳定性较高，能够有效提高载体和微生物之间联系度，从而全方位对废水进行处理，实现含重金属废水处理目标，但是由于该技术的特殊性，工作人员在利用该技术时会出现诸多问题，如反应条件过于激烈，无法对其反应进行控制，回收率较低等，因此目前该方法的应用范围并不广泛，相关工作人员可以做好相应的研究工作，从而提高该技术的应用范围。

1.1.4 共价化合法

1.1.5 自身固定化

就像这一个美好的春夜，也许它真正的、唯一的用途，就是让万籁俱寂，它是宁静的布幕板，让小年有机会问出她的“大哉问”：有什么用？

通常情况下，工作人员在利用该方法时需要在一定的水流条件下，通过微生物自身絮凝作用从而形成固定化微生物来进行污水处理，因此在应用该技术时工作人员可以不必使用载体进行固定，但是由于该技术主要是依靠微生物自身功能来进行凝固，因此很容易受到环境因素影响，目前相关工作人员在利用该技术时主要是对高浓度有机废水进行相应的处理。

1.2 载体分类

帕金森病（Parkinson’s Disease，PD）是临床常见的慢性退行性疾病，表现为静止性震颤、肌强直、运动迟缓等症状，严重者还可导致情感及认知障碍［1‐3］。随着我国老龄化进程的不断加剧，帕金森病的发病率呈显著的上升趋势，临床上帕金森病多采用药物治疗，大量研究证实左旋多巴在治疗帕金森病上疗效卓著，但长期应用易出现剂末效应、异动症及晨僵等现象，提高患者不良反应的发生率［4‐5］。普拉克索是一种非麦角类多巴胺受体激动剂，能够改善患者的抑郁情绪及锥体外系反应，本研究以150例帕金森病患者作为研究对象，考察左旋多巴联合普拉克索治疗帕金森病的临床疗效及安全性。

自身固定化主要是利用生物处理反应器能对其进行控制，工作人员需要对其反应器的各类影响因素进行严格控制，如运转负荷，从而避免反应器运行质量下降，影响含重金属废水的整体处理效率。

天然有机载体主要是以含藻酸盐、卡拉胶为主，其传质性能良好，但是容易被微生物所分解，而人工合成有机载体主要是以聚乙烯醇凝胶和聚丙烯酰胺凝胶为主，但是聚丙烯酰胺会在一定程度上影响微生物的活性，因此其应用范围并不广泛，相关工作人员主要是以聚乙烯醇凝胶来进行相应处理，聚乙烯醇凝胶强度较高，化学稳定性良好，不容易被微生物所分解，并且对细胞没有以伤害，因此其应用范围较为广泛。

2 微生物固定化技术在含重金属废水处理中的具体应用

2.1 高浓度有机废水处理

微生物固定化技术能够对高浓度有机废水进行有效处理提高废水处理工作的整体质量与效率，在进行高浓度有机废水处理过程中，在厌氧阶段利用该技术能够很好为后续处理工作奠定相应基础，工作人员通过苯酚驯化活性污泥以后会形成相应的优势菌群，并且利用竹炭来作为载体，经过一段时间处理以后可以发现高浓度有机废水逐渐转化为低浓度废水，经过5小时处理工作以后，污水中的苯酚和COD去除率高达95%和70%，并且相关工作人员也可以利用PA和PAN膜对微生物进行相应固化利用，能够对苯酚进行相应的降解，随着苯酚化学反应，微生物会逐渐增殖，而其降解速度也会在一定程度上增加。

1.1.2 交联法

随着我国经济水平的不断发展，农村居民生活水平也得到了显著提升，农村居民在消费不再仅限于物质方面的消费，对文化消费也提出了较高的要求。以河北农村为例进行分析发展，当下农村文化消费水平较低，消费形式较为单一，因此需要大力改善当前不健康的文化消费现状，推动农村文化消费水平，促进乡村旅游业的发展。

2.2 去除重金属离子

藻类对金属离子具有较强的吸附作用，因此相关工作人员在进行含重金属废水处理过程中可以利用微生物固定化技术对水中重金属离子进行去除，尤其是工业废水，工业废水中还有大量的有毒和放射性金属，如果处理不到位会对大众身体健康产生威胁，因此工作人员在进行工业废水或者还重金属比例过多的废水处理过程中科学合理利用该技术，有效提高重金属废水处理整体质量与效率，工作人员可以通过藻类对废水中重金属进行相应吸附，从而达到去除的效果，利用自由活细胞和固定化细胞来进行相应处理，工作人员对水中Cu进行吸附时可以发现固定藻细胞能够大幅度提高水中Cu的吸附力，并且其吸附降解率达到了80%以上，同时相关工作人员也可以利用海藻酸钙对真菌进行包埋，从而处理部分医疗类的废水。

工作人员在进行藻类微生物固定化技术时需要使用相应的技术将藻类形成吸附剂，可以通过丝瓜瓤对黄胞元毛平革菌进行相应的固定，固定以后其去除率分别提高了12.8%～16.1%之间。

2.3 对难降解废水进行处理

通常情况下，工作人员在进行了降解有机废水处理过程中，主要分为含酚废水处理和含环芳烃废水处理工作，其中含酚废水处理，工作人员对合成酶废水进行相应处理时，通过对酚降解菌固定以后能够有效提高含酚废水的净化效果，在进行连续处理过程中，酚水浓度会从每升100毫克上升到每升1000毫克，因此其出水的水质较为良好，当水中的酚降解菌浓度大于每升3500毫克时，其出水酚浓度才会逐渐上升，最主要是因为该技术能够将筛选优势菌种并将其固定到相应的载体上，从而提高生物处理构筑物中浓度，让废水处理工作能够达到国家标准，提高水的整体质量与效率，同时工作人员也可以利用卡拉胶作为热带假丝酵母菌进行包埋，从而提高含酚废水容积负荷比。通过相应实验发现对热带假丝酵母菌进行包埋以后，当进水酚浓度达到每升300毫克，出水酚浓度低于每升0.5毫克时其污泥产量会大幅度下降，通常情况下可以减少90%，而在进行含环芳烃废水处理过程中工作人员可以利用混合菌群固定法来对多环芳烃进行相应降解，对微生物细胞进行固定能够帮助微生物细胞进行生长，从而达到降解的效果，对微生物细胞进行培养以后相应物质能够得到完全降解，如酚、苯、烃等，固定微生物细胞与游离细胞相比生长状状态较为良好，因此其降解能力也较为优质，能够大幅度提高难降解有机废水处理质量与效率，让其出水能够符合国家标准。

2.4 对冶金工业废水进行处理

冶金工业废水与工业废水相比其成分具有较大不同，冶金工业废水水质成分更为复杂，其中有害物质也较多，因此用常规生物处理法是无法达到相应处理效果，对冶金工业废水无法进行全面根本处理，尤其是当废水中色度过大，传统生物处理法无法对其进行相应降解，因此通过传统生物处理法来进行冶金工业废水处理是无法达到国家标准，而工作人员利用微生物固定法来进行废水处理工作能够有效提高冶金工业废水处理质量与效率，因此利用该技术进行冶金工业废水处理能够保证其排放污水标准符合国家相关规定，提高冶金工业废水的处理整体效果。

②股权激励个人所得税分期缴纳。企业在以股份或出资比例给予内部该段人才和紧缺型人才奖励时，可对照中关村的做法实行分期缴纳个人所得税的政策。

2.5 矿山生产排放废水处理

通常情况下，矿山工作人员在对采矿生产排放废水进行相应处理时会采用传统生物法来进行处理，如活性污泥法、生物膜法、接触氧化法等，但是由于此类废水特殊性，其效果并不良好，这主要是由于微生物处理过程中，其微生物处于游离状态，生物容易出现丢失，利用率会降低，并且不能够将有害物质进行分离，无法实现二次利用目标。因此相关工作人员在进行采矿废水处理时通过利用微生物固定化技术能够快速提高废水处理效果，并且不会造成二次污染其处理成本也较低，相关工作人员通过固定化合细菌处理方式对含油废水进行相应处理，能够有效提高油脂降解质量与效率。另外工作人员在进行被采矿废水污染地下水处理过程中也可以利用固定法来对其进行相应处理，通过固定化细胞气升式生物反应器来达到相应的处理效果，该反应器主要是以碳氢化合物来作为相应载体对废水进行处理，碳氢化合物的生物降解效率较高，因此能够在减少微生物消耗量的同时对悬浮污泥量进行相应控制，提高废水处理整体质量与效率。

3 结语

总而言之，微生物固定化技术作为含重金属废水处理全新技术与传统处理技术相比其优势较为明显，能够在一定程度上提高废水处理工作质量与效率，对有机废水、冶金工业废水进行有效处理，提高出水水质整体质量，因此必须对其进行深入研究，加强该技术的应用范围以及技术水平，工作人员可以从载体开发与选择、高效工程菌构建、混合固定化技术以及评价体系中进行相应研究，提高该技术整体质量与效率，让我国废水处理工作能够得到大幅度提高，保障居民身体健康，促进我国各行业的稳定发展。

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