固定化微生物

利用固定化微生物技術提高廢水處理效率的工藝方法也被稱作“生物增效”，其適用的領域非常廣泛，例如：化糞池、隔油槽、排水管、城市污水處理廠以及工業廢水…等。一般而言，針對特殊污染源，來自天然環境的微生物消耗很快、效率低下，即使有快速的繁殖能力仍不足以負荷。因此，生物增效的作業過程還是依循自然的方式，向目標添加定製的、具有已知降解能力的微生物製劑（固定化微生物），處理效果則有明顯的提升。

現在所研究的生物吸附劑的固定化方法主要有以下幾種:

1吸附法

吸附法一般依靠生物體與載體之間的作用，包括范德華力、氫鍵、靜電作用、共價鍵及離子鍵，兩者間的屯電位，在微生物體和載體的相互作用中起重要作用。常用的吸附載體有活性炭、木屑、多孔玻璃、多孔陶瓷、磁鐵礦、硅藻土、硅膠、纖維素、聚氨醋泡沫體、離子交換樹脂等。它是一種簡單易行、條件溫和的固定化方法，但用它固定的生物體不夠牢靠，容易脫落。

2交聯法

交聯法又稱無載固定化法，是一種不用載體的工藝，通過化學、物理手段使生物體細胞間彼此附著交聯。化學交聯法它一般是利用醛類、胺類等具有雙功能或多功能基團的交聯劑與生物體之間形成共價鍵相互聯結形成不溶性的大分子而加以固定，所使用的交聯劑主要有戊二醛、聚乙烯酞胺、表氯醇等等。物理交聯法在是指在微生物培養過程中，適當改變細胞懸浮液的培養條件(如離子強度、溫度、pH值等)，使微生物細胞之間發生直接作用而顆粒化或絮凝來實現固定化，即利用微生物自身的自絮凝能力形成顆粒的一種固定化技術。

3包埋法

在微生物的固定化方法中，以包埋法最為常用。它的原理是將生物體細胞截留在水不溶性的凝膠聚合物孔隙的網路中，通過聚合作用或通過離子網路形成，或通過沉澱作用，或通過改變溶劑、溫度、pH值使細胞截留。凝膠聚合物的網路可以阻止細胞的泄露，同時能讓基質滲入和產物擴散出來。

包埋材料可以分為兩大類:

(l)天然高分子多糖類，如海藻酸鹽、瓊脂、明膠等I’3l，其中以海藻酸鈉和卡拉膠應用最多，它們具有固化方便，對微生物毒性小及固定化密度高等優點，但是它們抗微生物分解性能較差，機械強度低，但是可使用交聯劑進行穩定化處理，但活力和傳質性能又會下降。

(2)合成高分子化合物，如聚丙烯酞胺、聚乙烯醇(PvA)娜l等。這類交聯劑的突出優點是抗微生物分解性能好，機械強度高，化學性能穩定。但是聚合物網路的形成條件比較劇烈，對微生物細胞的損害較大，而且成形的多樣性和可控性不好。