從固定化菌體和自由菌體對不同濃度活性黑5的脫色率對比可知，固定化菌體對高濃度染料的耐受能力明顯高于自由菌體。當染料濃度大于200 mg/L時，固定化菌體對染料的48 h脫色率依然達到90%以上，而自由菌體則在80%以下；且在24 h時，固定化顆粒對活性黑5的脫色率就可達到80%左右，明顯高于自由菌體的脫色水平。這說明，菌體是否被固定化對低濃度染料的脫色沒有明顯差異，而固定化菌體對高濃度染料的脫色具有一定優勢，這是由于高濃度染料及其中間產物苯胺類物質的毒性對固定化菌株的影響較小，使其能夠在毒性相對較小的微環境下生長并對底物進行利用。
2.5固定化顆粒重復利用實驗
將在染料濃度50 mg/L的培養基中脫色24 h后的固定化顆粒取出，用無菌水沖洗數次，投加到相同濃度新的脫色培養基中，在相同條件下脫色24 h后，再重復操作3次，并測定每次的脫色率，固定化顆粒的重復利用情況見表2。
由表2可見，隨著固定化顆粒的重復利用，其對染料的脫色率逐漸增大，在第4次利用時脫色率進入穩定狀態，但某些小球開始破裂，第5次脫色時部分小球出現溶脹現象。這說明，重復脫色對固定化菌體來說是一個馴化過程，菌體對染料逐漸適應并能更好地利用染料作為底物進行生長代謝，但隨著重復脫色次數的增加，固定化顆粒內部空間已不能滿足菌體生長需要，導致顆粒溶解在脫色液中。因此，適當增加小球機械強度可使其有效運用于實際生產中。
2.6固定化脫色菌應用于染料廢水處理
2.6.1葡萄糖濃度對染料廢水處理的影響
在500 mL三角燒瓶中加入染料濃度為50 mg/L的染料廢水200 mL，其中碳源葡萄糖濃度分別為0 g/L、1 g/L、2 g/L、3 g/L，投加一定量固定化顆粒后，脫色反應24 h，測定脫色率及COD去除率，結果如表3所示。
有葡萄糖作為碳源的染料廢水經固定化顆粒處理后，COD均有一定的去除率，但隨著葡萄糖濃度升高，去除率則不斷下降，說明菌體對外加碳源葡萄糖的利用程度有限。不加葡萄糖的染料廢水經處理后COD反而增加，這說明固定化顆粒在脫色過程中出現溶脹現象，向水中釋放大量的有機物質。因此，為使COD去除率和脫色率均達到較理想的效果，應使進水葡萄糖濃度維持在1 g/L左右，且有利于保持固定化顆粒的機械強度。
2.6.2固定化菌體在厭氧反應器中的生物強化
在普通厭氧反應器中投加一定量固定化顆粒，反應器體積為2 L，其中污泥為經活性黑5馴化的厭氧污泥，染料廢水濃度為50 mg/L，葡萄糖濃度為1 g/L，并設置相同條件未投加固定化菌體的對照組，厭氧脫色24 h，測定脫色率，如圖5所示。
在反應初始階段，固定化顆粒的強化作用表現不明顯，隨著反應繼續進行，強化組和對照組的24 h脫色率相差8%左右，說明固定化菌體在厭氧污泥反應器內有一定的強化作用，但這種強化作用并不十分明顯，這可能是由于固定化菌體不能迅速適應染料廢水中的環境，且污泥中的其他微生物種類將其同化或與其競爭，對其生長代謝產生一定抑制作用。
3·結論
（1）正交試驗結果表明，海藻酸鈣包埋法制備固定化顆粒的最優條件為海藻酸鈉濃度3%，CaCl2濃度2%，菌體量與包埋劑量之比2：1。
（2）固定化顆粒在培養基中對活性黑5脫色比自由菌體具有更寬的適應范圍，其最適pH為8左右，最適溫度在30℃，當初始染料濃度為300 mg/L時，48 h脫色率達到90%以上。菌株經固定化后具有耐堿性、耐低溫、可重復利用和染料濃度耐受極限高等特性，但在強堿性、高溫和重復利用5次后，小球的機械強度降低，出現溶脹現象。
（3）固定化菌體對以葡萄糖為外加碳源的染料廢水具有較好的脫色率和COD去除率，且濃度以1 g/L為宜，在厭氧污泥反應器中投加固定化顆粒對染料去除效率有所提高。
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