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  2.2.2　硝化菌和反硝化菌混合包埋
    本工藝主要是利用擴散阻力在顆粒內部產生的氧濃度梯度形成的好氧區、缺氧區和厭氧區,在載體內部形成了適合硝化和反硝化兩個過程有機結合的環境,在顆粒污泥表層由于氧的存在而進行氨的氧化反應,顆粒內部因為缺氧條件下利用氨的氧化產物進行反硝化反應,從而實現單級生物脫氮。詳見圖4。

最早從事硝化菌和反硝化菌混合固定研究的是日本的Kokufuta等人。他們利用聚電解質固定亞硝化菌和反硝化菌的混合細胞,并與單獨固定的亞硝化菌作了比較。結果前者能實現完全脫氮,并且系統中未檢測到NO2-N的存在;而后者最終只能將NH+3-N氧化成NO-2-N,無脫氮效果。
    曹國民等人利用兩種常用的固定化載體海藻酸鈉和聚乙烯醇混合固定硝化菌和反硝化菌,研究了好氧條件下同時硝化和反硝化的可行性及其脫氮特性。結果表明,硝化菌和反硝化菌混合固定時,由于載體內部形成了適合硝化和反硝化的環境,可以在好氧條件下同時進行硝化和反硝化,實現單級生物脫氮。混合固定時的氨氧化速度約為硝化菌單獨固定時的14倍,總無機氮[N/(m3•d)]的去除率達0.11mmol/(m3•s),約為PSB脫氮速度的2.6倍。硝化菌和反硝化菌混合固定后對溫度的敏感性減小,并且在較寬的溶解氧范圍內(2～6mg/L)保持穩定的脫氮速度,具有良好的應用前景。
3　細胞固定化技術的發展前景
    細胞固定化技術以其特有的優點在廢水處理領域中引起了普遍的關注,但由于載體成本大,提酶過程復雜,還需對廢水進行適當的預處理等,目前尚處于實驗研究階段,所以要實現其實用化或工業化,還有許多問題需要進一步研究解決,主要的研究方向如下:
    (1)尋找高效、廉價、抗毒性強的生物。
    (2)廉價固定化微生物載體的開發。
    (3)如何提高載體的使用壽命。
    (4)開發高效的固定化反應器。
    (5)研究對生物無破壞性、高效率的解吸劑。
    相信通過不斷的研究和改進,細胞固定化技術必將成為一項高效而實用的廢水處理技術,在廢水處理中獲得廣泛的應用。