探究固定化微生物技术:探究固定化微生物技术

【摘要】固定化微生物技术是是应用于环境处理的一项新技术，本文通过总结专家学者的研究概述了固定化微生物技术的载体种类及固定化小球的制备方法。

【关键字】固定化微生物技术；载体材料；制备方法

固化微生物技术是20世纪70年代末发展起来的一项现代生物、环境等领域中的新兴技术。该技术是运用物理或者化学等方法，将游离的细胞或酶与固态的非溶性载体相结合，将其限制于有限的空间区域内，使其不溶于水但保持活性，并可反复和连续的使用。它主要包括固定化酶技术和固定化微生物技术。

固定化微生物技术与传统的活性污泥法相比，存在着明显的优势，主要体现在：（1）生产工艺连续化和自动化；（2）污泥产量少，减轻了后期处理污泥的负担，降低工程投资成本和造价；（3）生物密度高，有利于降解有毒有害物质；（4）耐受能力强且易于回收再利用，大多数载体材料市场价格低廉；（5）固液分离效果好，可纯化和保持高效菌种；（6）不会造成环境二次污染；（7）微生物被固定后，细胞内相当于一个反应器，酶系保存完整。

1 固定化载体材料

1.1 固定化材料的性能要求

固定化小球载体材料的选择是固定化微生物技术中的关键步骤之一。其要求成本低廉、易于制成各种形状、抗冲击能力强、性质稳定、对固定的微生物无毒、在常温下固化快、传质性能好、寿命长、小球的基质具有通透性，单位体积的载体固定的微生物的数量多等。

1.2 固定化材料的种类

固定化材质分为三大类：（1）有机高分子载体，分为天然高分子载体材料和合成有机高分子载体材料。其中天然高分子载体材料包括琼脂、角又莱胶、海藻酸钠、无烟煤、卡拉胶、海藻酸钙、葡萄糖、纤维素、明胶、胶原蛋白等，合成有机高分子载体材料包括离子交换树脂、塑料、聚丙烯酰铵、聚乙烯醇、光硬化树脂、聚丙烯酸凝胶等。天然高分子材料具有无毒性、传质性好、固定化微生物密度高等特点，但是其强度低、抗微生物分解能力较差。可以通过交联剂对其进行稳定化处理。而有机高分子材料抗微生物分解性能好、强度高、性质稳定、对微生物无毒且价格低廉，因而具有很高的利用价值。但其载体聚合物网络的形成条件比较剧烈，对微生物活性有较大影响。（2）无机载体材料，包括多孔陶珠、红砖碎粒、砂粒、活性炭、玻璃、硅藻土等，无机载体材料具有对微生物无毒，耐酸耐碱，寿命长，机械强度大等优点。（3）复合载体材料，是将无机载体与有机载体材料相结合，以改进材料的性能。例如Lin等[1]利用海藻酸钙凝胶联合包埋固定黄孢原毛平革菌和粉沫活性炭，用于降解五氯酚（PCP）。实验表明：复合固定化体系比单独固定化体系更加有效地降解PCP，突出了出复合载体材料的优越性。

1.3 比较固定材料性能的实验

熊振胡等人[2]采用包埋法分别以海藻酸钠和PVA作为固定化蛋白核小藻菌微生物的载体，将制成的小球用于城市污水的脱氮除磷试验中，实验表明PVA作为城市污水脱氮除磷的固定化载体更为适合。

杨雪梅，张兰英等[3]选用硅胶、活性炭、大孔树脂三种载体，采用物理吸附法固定蛋白酶，三种固定小球分别对含高浓度蛋白质的淀粉黄浆废水进行水解实验。结果表明，活性炭对蛋白酶的固定率可达到61 .95 %，大孔树脂37 .85 % ，硅胶20 .31 %。所以活性炭对蛋白酶的固定效果好。

2 固定化有机载体的制备方法

2.1 吸附法

吸附法是应用物理吸附或离子吸附将细胞固定在载体表面或内部，制成非水溶性小球。此方法操作简单，对细胞的活性影响较小，但该法固定的微生物量一定，重复性和稳定性较差，同时载体与微生物的结合强度也不够牢固，容易脱落。往往需要引入亲水和疏水配位体制成载体衍生物。

2.2 包埋法

包埋法是通过沉淀作用、离子网络作用、聚合作用或者改变温度、PH、溶剂使细胞截留在不溶于水的多聚体化合物网络空间中。同时也可保障底物的渗入和产物的渗出。包埋法可分为沉淀包埋法、离子网络包埋法、高分子合成包埋法。该方法操作简单，固定的微生物活性高，制成的小球强度高。此法已在多种废水中做过实验研究[4-5]。

2.3 交联法

交联法是使用双功能或多功能的基团与细胞进行分子间进行交联，连接成网状结构。此法细胞间的结合强度高，物理和化学稳定性强，但是在交联过程中酶的中心构造可能受到影响，且交联剂的价格昂贵，故不常用。

2.4 共价结合法

共价结合法是利用固相支持物表面的反应基团与细胞表面功能团形成共价化学键，形成固定化微生物[6]。

2.5 聚集-交联法

聚凝剂直接与细胞表面的反应基团发生反应形成聚集体，再加入一定量的交联剂进行交联，使彼此联成立体网状结构。此方法微生物浓度高，处理效果较好[6]。

2.6 无载体固定法

在形成微生物适宜的生存环境的过程中，絮凝颗粒形成，有利于微生物之间信息的的传递[7]，从而利用微生物之间的代谢协调作用来实现固定。该方法是一种新概念，与其他固定化方法比较，具有操作简单，扩散阻力小，传质效果好，固定过程中对细胞颗粒的整体活性影响较小等优势。将在污水处理中得到广泛的应用[8]。

以上各种制备固定化微生物的方法都有其各自的优点，目前根据实际的情况包埋与吸附法应用的最为广泛，研究的也最多。固定化有机载体的制备主要采用包埋法。交联法由于自身的原因没有推广，有待开发廉价的交联剂。聚合-交联法较其他单一固定化方法有巨大的潜力与优势，必将在今后的环境保护中得到进一步的应用。无载体固定法因方法简单在污水领域有一定的应用。

3 对固定化微生物技术的展望

近年来，固定化微生物技术以其显著的优势引起了人们普遍的关注。但将其从实验室走向实际的废水处理中还存在一定的难度，还有许多问题需要解决，主要有以下5个方面：（1）固定化微生物技术筛选的为单一的优势菌种，具有专一性，但生活中的废水是一个复杂的体系，单一的固定化微生物小球可能无法解决实际问题；（2）目前载体的成本较高、使用寿命短；（3）固定化载体内微生物的浓度无法测定，缺乏控制的动力学处理法及运行管理方式；（4）对无机材料与复合材料研究不够，主要集中在有机方面；（5）反应器的设计不合理导致的运行管理费用高。但是随着专家学者对此项技术的不断深入的研究，此上的各类问题将一一解决，固定化微生物技术必将在废水、废气、矿物、土壤中发挥越来越重要的作用。

探究固定化微生物技术:医学院校生物技术专业本科生微生物学教学改革初探

[摘要] 医学院校生物技术专业如何逐渐摆脱原有的以病原微生物为中心的医学微生物教学模式束缚，应在教学内容、方法和手段等方面进行教学改革，利用医学院校的特有资源建立特色鲜明的普通微生物学教学新模式，努力探索出一套科学、合理的微生物学教学体系对培养适应现代生命科学技术及市场发展需要的生物技术创新人才，具有重要意义。

[关键词] 微生物学；教学改革；生物技术；医学院校

21世纪是生命科学世纪，微生物学作为生命科学的重要学科之一，具有广度的多交叉融合性和深度的多层次进展性，因而起着生长点的作用，成为沟通临床医学和基础医学的桥梁学科。如何围绕微生物学知识体系的特点有效地提高其教学质量，充实和完善学生对这一学科的知识积累，使踏入生物学大门的学生对微生物有一个较整体和广泛的了解，初步掌握涉及微生物形态、结构、功能、生理代谢、遗传变异、生态分布、分类进化等方面的知识，为学习后续课程打下较为广泛的知识基础和开阔的视野，进一步提高学生的科学素质，成为微生物学教学的关键。

1 把握微生物学知识特点，提高教学质量

大连医科大学生物技术专业以培养具有广博而坚实的生物学基础知识，掌握细胞工程、发酵工程、基因工程、酶工程基本理论、基本技能和工艺技术过程，受到现代生物技术应用开发研究的初步训练，具有良好的科学素质和一定的创新能力，能在生物技术领域从事产业化工程设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发，以生物医学见长的高级生物技术专业应用型人才作为培养目标。基于此开展了如下工作：

1.1 教材的选择

教材是教学的蓝本、重要载体和沟通桥梁，是学生在学校获得系统知识，进行学习的主要材料，也是教师进行教学的主要依据。一本的教材除了能够系统阐述本学科的基本知识、基本理论和基本技能，帮助学生形成完整的知识体系外，还是学生对学习内容感兴趣，产生主动学习愿望，主动探索、合作交流的重要前提。面对庞大的微生物学教学内容及有限的学时，选择一本内容精炼、重点突出、脉络清晰的教材具有重要的意义。通过专家充分讨论，广泛征求师生意见及参考相关院校的教学经验，最终确定了适合大连医科大学生物技术专业的微生物学教材，即全国教材——周德庆先生主编的《微生物学教程》（第2版）为基本教材，代替原来的《医学微生物学》，该教材作为普通微生物基础课教材，按照初学者的认知规律构建了一个牢固的“知识网络”，有助于学生掌握微生物学的基本理论和基础知识，了解学科的发展、热点和问题，为今后的学习及工作实践打下深厚基础[1-2]。同时，推荐沈萍教授主编的《微生物学》作为参考书，鼓励学生参阅一些国外生命科学教学用书，如Talaro等编撰的《Foundations in microbiology》、Lansing等编撰的《Microbiology》等，使学生广泛的汲取相关专业知识，同时还可进一步提高专业外语水平。

1.2 突出重点和难点，扩大知识面

微生物学以微观世界生物为研究对象，由于微生物种类繁多、形态微小、肉眼看不见，不易形成感性认识，而且微生物学理论具有相对独立性，名词概念新颖繁多，内容相对抽象，这就决定了微生物学的教学内容多且散乱，很多学生初次接触这门知识反映“听得懂、理不清、记不住”，学习有困难。因此，如何在学时少、内容多的情况下，使学生既弄懂教学重点，又提高学习兴趣，是提高微生物学教学质量的关键。为此，充分发挥教师的主导作用十分重要[3]。实际教学过程中，教师主要向学生介绍要点和难点，特别要把涉及的名词概念讲述清楚，并在此基础上要求学生阅读教材内容，例如课上重点介绍革兰阳性菌和阴性菌的结果特点，在此基础上，由学生课后自己进行比较总结，熟悉染色的过程，进而得出不同的染色结果产生的基础，这样有利于培养学生的自学能力，创造独立思考的空间，提高课堂吸收率，提高学习兴趣。另外对于本科生，遵循注重知识点内涵的诠释，也注重其外延拓展的原则，使学生既获得现有教材知识，又开阔眼界，重点介绍成熟的为大家所公认的近期理论、技术，引导、启发学生思考，培养学生对微生物学的兴趣，扩展知识面。

1.3 注重知识的整体性，构建认知网络

微生物学的特点之一是整个知识结架构的紧凑性，各章节间高度关联，构成一个完整的知识体系。因此，在学生掌握基本概念、理论等抽象知识的基础上，围绕主线，展开横向、纵向知识网，分析各部分知识在整个体系中的地位与作用，将会清晰呈现知识脉络。例如“微生物的生长及其控制”一章，首先与学生共同从微生物的种类和特点、微生物的营养和培养基、微生物的营养类型、培养基的设计原则和方法、微生物的新陈代谢等不同层次和水平加以分析和认识，才能使学生对微生物的生长及其控制有正确的认识和理解。既有利于掌握重点、理解难点，强化对基本理论的系统、认识，又有益于启发学生思维，指导学习，培养分析综合的逻辑性、多维性、独创性思维和判断能力[4]。

2 重视实验教学，提高教学质量

微生物学是理论与实验并重的一门实践性较强的课程，通过实验课的训练，使学生获得细菌等微生物的感性认识，建立无菌观念，掌握微生物实验的基本操作技能，有利于巩固微生物学理论课的内容，并能灵活运用所学知识指导生产实践。因此，我教研室紧扣专业培养目标，对实验内容和体系进行了优化，既保留了微生物实验中传统的革兰染色等内容，又侧重开设综合性实验，减少验证性实验；改善实验安排，使分散的实验有机地组合起来成为系列实验，老师在每堂课前和课后都对实验内容进行总结、分析和下次实验布置。例如对粪便标本进行病原学鉴定，实验包括培养基的制备和无菌操作，又涉及细菌形态学观察、血清学实验及生化鉴定等内容，各个实验内容紧密衔接，使学生体会到微生物实验技术是一个连续、系统的知识体系，各实验之间有着潜在的联系，也清楚的认识到前面实验的成功与否将影响到以后实验的进行，从而增强责任感，培养学生分析问题、解决问题的能力。这样做点面结合，使学生既掌握了基本的细菌人工培养法等基本技术，又对细菌学实验的基本流程有了总体的概念，有利于提高教学质量。

3 采用自学-讨论-讲解式教学法

俗话说：“授之以鱼，不如授之以渔”，我教研室根据大学生自身和微生物学课程教学的特点，尝试采用以“自学-讨论-讲解”为主的教学方式。

首先，教师根据各章节的重点和难点，每章给出1~3个思考题，让学生在通读教材的基础上，结合参考书等资料，对问题进行准备。其次是课堂讨论环节，以自学为基础，充分调动每个学生的积极性，启发学生开拓思路，加深对自学内容的消化理解，还可促进学生交流学习方法，提高表达能力。，在自学和讨论基础上的教师讲解过程主要围绕教学要求，突出重点，突破难点，有意识地引导学生学习一些学说、理论的提出、推演和完善过程，学习证明这些理论的实验方法和思路，学习前人敢于提出问题、善于解决问题的创造性思维方法和客观、严谨的科学作风[5]。例如，证明基因突变自发性和不对应性的Luria变量试验、Newcombe涂布实验及Lederberg影印平板培养法，介绍这些著名学者实验设计之巧妙和方法创新之独到，对培养学生的创新思维和科学精神，为将来从事科学研究打下基础具有重要意义。

4 开展“微生物学自主实验”，激发学习兴趣，提高学生的综合能力

激发学习兴趣、培养创新能力、提高微生物学综合素质，是每位微生物学任课教师应当深刻思考的问题。在几年的教学积累中，我教研室尝试了在已有实验课的基础上实施“微生物学自主实验”，主要开展了：“酸奶中乳酸杆菌的分离、计数及鉴定”、“市售鲜牛奶中抗生素残留的检测及方法比较”、“健康及疾病状态下肠道菌群的变化”、“植物提取物对抗生素相关性菌群失调的调整作用”等实验。这些内容是游离于正常实验教学计划之外的，通过查阅文献，学生们在辅导老师的指导下，设计实验方案，利用周末等课余时间完成实验，每周1~2次。这样既赋予了学生课外活动专业特色，也增加了课程实践的趣味性，避免了课程实践在教学计划和教材内容方面的局限性[6]。事实证明，学生对这种课外的实践形式非常感兴趣，而且投入了极大的热情，大大激发了学生的科研兴趣，给其提供了一个自己动手、展示创新性和才能的平台，也提高了学生学习微生物学理论课的主动性和创造性，这对于让学生系统地掌握微生物学知识并加以合理运用到实际生活学习中具有重要作用，同时提高了学生独立分析问题和解决问题的能力，增强了团结协作精神，丰富了课外生活，有助于综合素质的提高。通过对微生物的实际培养、观察、分离和鉴定及应用，增强了学生严谨细致的科研精神，努力求索的积极态度。

以上教学方法的尝试，符合 “三个面向”的素质教育为核心的教学目标，在重视知识传授的基础上，更注重了对学生能力的培养，提高了其综合能力、分析能力和创造能力，体现了医学院校生物技术专业的特点和优势，能够适应市场发展与竞争的需要，具有十分重要的现实意义。

探究固定化微生物技术:生物技术专业微生物学课程的实践教学改革初探

摘要 微生物学是生物技术专业的一门专业基础课，根据生物技术专业的培养目标，从教学内容、教学方式及考核方式等方面对微生物学课程进行实践教学的一些探索，包括：优化整合教学内容，引入学科新热点；将理论教学融入实践，培养学生科研创新能力；改革考核方式，考查学生对知识的活学活用能力。

关键词 生物技术专业；微生物学；实践教学

2007年，教育部印发了关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程（质量工程）的通知，对高等学校的人才培养提出新的要求。因此，高等教育改革的质量工程在各高校不断深入进行，目的是使学生具有良好的综合素质。当前，生命科学以前所未有的深度和广度迅速发展，它对生物相关专业人才提出扎实、复合创新及开拓型的培养要求。

微生物学是研究微生物及其生命活动规律和应用的学科，是生物学科中理论性和实验性都很强的学科，实践教学是不可或缺的重要教学环节[1]。随着分子生物学、遗传学等学科的迅速发展，微生物的研究方法已成为许多生物技术领域的基本技术和手段，其基本理论和应用研究在国际上一直是非常活跃的领域[2]。如何通过该课程帮助学生理解和巩固知识，培养严肃认真的科学态度、求实创新的科学方法及综合分析能力，锻炼学生的动手能力，为专业奠定牢固的理论专业技术基础，是微生物教学面临的一项重要任务。

近年来，在总结前人经验，并结合学生特点，以培养学生科研意识为目标，笔者对微生物学实践教学改革进行了积极的探索，下面简单介绍在生物技术专业微生物学实践教学中的一些改革工作。

1 优化整合教学内容，及时引入新知识新热点

微生物与生物化学、遗传学、分子生物学、微生物育种学等课程在内容上相互交叉渗透，授课时间上有前有后，为避免与先修课程某些内容重复、又为后续课程留有余地，突出本课程的特有内容，必须对交叉内容进行优化整合。作为生命科学中最活跃的分支科学之一，一批新的微生物学科正孕育和形成，如微生物基因组学、微生物蛋白质组学、微生物代谢组学等。很多新技术、新方法如荧光PCR、生物芯片技术、生物信息学等在微生物学中广泛应用，按照微生物学教材已不能掌握更多的新知识、新理论。因此，在保障教学内容的基础性、系统性、完整性的前提下，向学生讲授更多的有关科学前沿动态的知识，探索将课程中的经典理论和前沿科技发展有机地融合在一起，力求让学生在有限的学时内系统掌握本门课程的基础理论与实验操作技能。实践中的具体做法是：教师通过上网检索的方法，广泛收集有关外文教材和教辅资料，从中吸取精华，同时注重吸收国内重点大学在相关课程上的先进教学经验，在讲授过程中针对书上的兴趣知识点进一步查阅该领域的近期进展，做到源于书本又高于书本。

比如在讲到抗生素对细菌的作用时，引出2010年在全球多个地区出现的新德里金属β内酰胺酶I型（NDM-1）超级细菌的案例，帮助学生更好地了解了抗生素在目前抗感染治疗中的应用及目前国内外细菌对抗生素的耐药现状，部分兴趣浓厚的学生在课外时间对目前国内大型医院的抗生素临床使用展开探究。

2 开展课后科研，将理论教学融入实践，培养学

生科研创新能力

微生物学是一门与生活实践有密切联系的应用学科，教师在讲述中要充分发挥微生物学与生活实践有密切联系的优势，尽量多把生活、生产中一些与微生物生命活动有联系的有趣实例引入到课堂中，进行剖析，用平时看得见的实例刺激学生的感官，激发、引导学生思维。比如在给学生讲绪论中微生物的广泛性时提到“微生物无处不在，但肉眼看不见、用手摸不着”，学生理解起来较为抽象。因此，在微生物大类形态及培养基内容结束之后，给学生出一道课外实验题，请学生以实验举证“人类生活在微生物的海洋里”。各学生小组独立选择某一周围环境，提交从该环境分离微生物的实验方案，根据实验方案进行实验，并完成实验报告。通过该课题的开展，帮助学生真正意义上理解微生物无处不在的涵义。

在理论教学结束原核微生物、真核微生物及病毒这三个章节之后，让学生根据自己的兴趣，自主通过查阅文献、互联网或超市货架信息等方式，用1周左右时间考虑确定开发某一个微生物相关产品。在选定研究课题之后，教师再向学生详细介绍科研文献的检索方法和检索途径，然后小组内部分工开展文献调研、收集相关资料，并初步设计获得既定的微生物产品的实验方案，同时鼓励学生在小组内和小组间展开学术交流，发表见解并互相补充。通过反复讨论，在分析归纳的基础上，通过方案的完善及修改，达成一致意见，并最终形成结论，以PPT的形式，由学生在课堂上作汇报交流。学生开展相关微生物产品的科研活动期间，指导教师旁听并适时加以引导，既要防止学生讨论偏离学习实际，又不能过多干预学生的思维。

在学生开展上述科研活动的过程中，微生物实验室采取开放教学，积极支持学生实验的进行，这一方面可以巩固教学内容，充分调动学生的学习积极性和主观能动性；另一方面教师发挥引导作用，解疑答难，进一步提高学生分析、综合、研究、解决问题的能力。

3 完善考核机制，正确评估学生成绩

建立一套适合实践教学机制的考核方式，完善学生成绩评定标准, 正确评价学生成绩。

1）取消期中考试，代之以实践成绩，实践环节成绩由“人类生活在微生物的海洋里”的验证实验成绩、微生物产品开发的书面报告成绩及现场答辩成绩三部分组成。实践环节的设置可以让学生自己主动学习，查阅资料，把教学引向课堂外，培养学生的科研意识及主动探究问题能力，

2）改革成绩评定模式。打破长期以来将期末考试作为课程主要成绩的评定模式，对学生成绩进行综合评定，即由平时成绩（30%）、实践环节成绩（30%）及期末考试（40%）组成。其中平时成绩可以由考勤、作业和课堂表现三部分组成。这种成绩综合评价机制不但可促使学生重视平时学习，而且有利于调动学生学习的主动性和创造性，有利于学生素质和能力的提高。

近年来，在过去几届学生的微生物学课程的教学过程中，理论教学深入透彻地讲解微生物学理论，实践教学模块突出训练学生的创造力和动手能力，致力于培养学生的科研意识。通过实践教学的改革与研究，学生对微生物学课程的学习兴趣更为浓厚了，普遍反应从实践教学中学到了书本上学习不到的东西。课后科研活动的开展使学生的动手能力得到锻炼的同时，也帮助学生对实验室和实验设备有了较为的认识，为大四年级的毕业论文课题研究及以后从事生物技术行业的研究工作奠定一定的实践基础。

探究固定化微生物技术:固定化微生物技术在印染废水处理中的应用研究

摘 要 伴随着我国经济水平的迅速提升，纺织工业获得了一个良好的发展平台，排放工印染废水的量呈现逐年增长的趋势。如果没有采取有效措施来对这些污水废水进行及时的处理，将会破坏大自然水体生态系统的平衡，严重影响人们的居住环境。处理工业印染废水的方式及措施是多种多样的，一般有生物与物化等方式，其中采用生物方式进行处理的频率是比较高的。但是由于染料的类型发生了非常复杂的改变，导致工业印染废水处理难度系数的不断提升，以往使用的生物法因为只能聚集少量的微生物，非常容易流失菌种，获得的脱色率及水质都不是很理想，已经无法满足工业印染废水的标准排放要求。而固定化微生物技术能够迅速聚集大量的微生物，发生反应的速度非常快，具有理想的稳定性及耐毒害能力，在处理过程中只丢失少量的微生物，这些优于传统方式的特点让固定化微生物技术在工业印染废水的处理中得到了非常广泛的应用。

关键词 固定化微生物技术；概念；印染废水特征；处理方式

1 固化微生物技术的概念

微生物固定化技术诞生于20世纪60年代，是固定化酶技术在发展中逐渐演变形成的一种高效的生物技术。这种技术是物理及化学措施的协助下，把处于游离状态的细胞固定在预期规定的范围之内，让细胞聚集在一起，确保其具有很高的活性及反复利用的可能性，进而提升生物系统整体的适应及处理能力。采用这种技术来对废水进行处理，在处理反应器里中可以获得聚集量比较高的微生物，能够迅速产生反应，同时还可以有效避免污泥处理之后再次发生污染。在这种技术形式下，可以将具有优势的菌种充分聚集起来，营造一个优异的微环境，促进微生物获得更快更好的繁殖；而且能够同时施行硝化与反硝化，两个过程并不会发生冲突，生物获得理想的脱氮速率，整体效率非常高。微生物固定化技术具有很强的抗冲击、抗毒作用，在复杂的废水成分中呈现良好的适应性。

2 印染废水的特征

印染废水是一种非常难以进行降解的工业废水，其水质及水量存在的不定性因素非常多，随时都可能发生巨大的改变，水质的构成成分比较复杂，含有高浓度的有机污染物。这种工业废水的色度深，pH值十分高，只存在较低的可生化性。目前印染废水是我国水质及水环境污染的重要元素，各种各样有害物质包含在其复杂的水质中，对常规生物的生长繁殖，甚至生存产生了非常消极的影响。其中印染废水的色度问题是最难解决的，与标准排放要求之间还是存在着一定的距离。

3 印染废水的固定化微生物处理方式

将固定混合脱色菌与固定化微生物技术有机融合起来，对工业印染废水施行细致的处理，得出相关的数据显示，两者结合使用可以获得非常理想的效果，印染废水在处理之后可以获得85.15%的脱色率。以下是及种固定化微生物处理工业印染废水的有效方式。

3.1 选择使用海藻酸钠的处理方式

在这种方式中，使用海藻酸钠将白腐真菌F29固定在限定的范围之内。然后把海藻酸钠分别放入三个具有差异性的生物反应器里，观察其反映在偶氮染料Orange上的作用情况，测定并记录脱色获得的效果。经过较长一段时间的观察及记录可以知道，这三个差异性生物反应器全部都能够获得理想的脱色效果，脱色能力具有高效稳定的特点，最终的脱色率都超过95%。

3.2 选择使用聚集-交联固定法和吸附法

在这种方式中，PSB即紫色非硫光合细菌混合菌体将会被固定在限定的区域之内，实现含酚废水及工业印染废水满足标准排放要求的目的。紫色非硫光合细菌混合菌体如果处于厌氧及光照环境中，会非常容易被表面多孔、粗糙、具有很强吸附能力的载体所吸引，从而依附在载体上，例如沸石、石英砂、活性炭等。紫色非硫光合细菌混合菌体不会被强度较大的水力冲刷掉，可以获得的脱色率范围在81%至97.8%之间，CODcr去除率则处于52%与75.6%之间。若聚集-交联固定的紫色非硫光合细菌混合菌体得到解毒活化，将会有效提高酶的活性，脱氢酶的活力将会超过自然细胞一倍以上，脱色的速度提升30%。

3.3 选择施行印染废水脱色实验研究

这种脱色实验研究方式主要采用聚乙烯醇来将混合细菌细胞固定在限定的区域之内。实验得出的相关数据及结果显示，和自然细胞进行比较，混合细菌细胞在被固定之后，针对工业印染废水的脱色活性来说，最理想的温度应该维持在30℃至40℃，pH的值则等于7.0。但是当pH的值在6.0至8.0之间，温度在25℃至40℃之间，将会获得较高水平的脱色活性，热稳定性也得到显著提升。在持续一个月时间的试验研究里，水力停留的时间在不超过三个小时的时候，脱色率将会保持在70%至80%之间，满足了废水处理的标准要求，具有非常高的应用价值。

3.4 选择使用包埋固定化微生物的方式

琼脂作为包埋物，把蜡状芽孢杆菌包埋起来施行酸性红B的脱色实验分析研究，当进水的浓度为42.1 mg/L的时候，可以获得87%的平均脱色率。

3.5 选择使用深海锰结核的方式

深海锰结核作为固定化载体处理工业印染废水的时候，HRT值等于100小时，可以获得90%的脱色率，80%的COD清除率。这种处理形式方法的有效寿命要比无菌体等量活性炭方式长，使用纤维挂条作为固定化载体将脱色菌固定在限定范围之内，对工业印染废水进行处理，获得的效果和使用同样接种量无载体的游离菌液处理方式是一样的，都能满足标准的排放要求，处理废水使用的时间少于处理游离菌液使用的时间。使用核桃壳颗粒固定优势菌模拟方式处理印染废水，并检测获得实际水样的数据，发现水质的COD消除率是94.5%，浓度低于160 mg/L，脱色率是99.3%，色度小于5倍。

4 结束语

固定化微生物技术是一种在人工强化作用下，持续提升微生物反应能力的印染废水处理方式，在这种方式下，能够获得令人满意的水质，缓解了我国近几年来水体生态系统所承受的污染压力，同时也有效的改善了人们的生活环境。本文通过阐述固定化微生物技术的改概念，分析印染废水的水质特征，提出固定化微生物技术在印染废水处理中的若干种有效应用形式，希望能够给予废水处理工作者一些工作上的借鉴或帮助，为改善我国水质环境贡献一份微薄的力量。