經(jīng)濟有效地去除難生物降解有機物和濃度較高的氨氮一直是困繞化工廢水處理的難題。難生物降解的有機物一般是人工合成物，具有毒性，對于這類物質(zhì)的排放，必須嚴(yán)加控制。由于自然界存在的一般微生物對其降解的能力很差，采用傳統(tǒng)的生物處理法，難于奏效。而采用其他的物理化學(xué)方法，處理費用往往十分昂貴。廢水中的氨氮排入水體，會影響作為生活飲用水水源的水體水質(zhì)和漁業(yè)生產(chǎn)，嚴(yán)重時會產(chǎn)生水體的富營養(yǎng)化。采用傳統(tǒng)生物處理法中的硝化一反硝化工藝，可經(jīng)濟有效地去除廢水中低濃度的氨氮，并已成功地應(yīng)用在城市污水和生活污水處理中。但某些化工廢水中的氨氮濃度很高，當(dāng)其濃度超過200mg/L時，一般的微生物將會受到抑制，使生物硝化脫氮過程失效，而采用物理化學(xué)方法，同樣存在技術(shù)和經(jīng)濟上的問題。在固定化酶技術(shù)上發(fā)展起來的固定化細(xì)胞技術(shù)，由于其諸多的優(yōu)點：生物處理構(gòu)筑物中微生物濃度高，反應(yīng)速度快；固定對某種特定污染物有較強降解能力的酶或微生物，使有毒難降解物質(zhì)的降解成為可能；固定化技術(shù)為生理特性不同的硝化菌、反硝化菌的生長繁殖提供了良好的微環(huán)境，使得硝化、反硝化過程可以同時進(jìn)行，從而提高了生物脫氮的速度和效率；固定化微生物特別是混合菌相當(dāng)于一個多酶反應(yīng)器，對成分復(fù)雜的有機廢水適應(yīng)能力強，因而成為近年來廢水生物處理領(lǐng)域的研究熱點。而為降解廢水中不同類型的難降解有機污染物所選育的可與之相抗衡的優(yōu)勢高效菌以及利用基因工程技術(shù)所構(gòu)建的基因工程菌，為固定化細(xì)胞技術(shù)處理廢水提供了極大的潛力，使廢水生物處理技術(shù)將產(chǎn)生一次重大的技術(shù)革新。
固定化細(xì)胞技術(shù)(簡稱IMC)，也叫固定化微生物技術(shù)，是指通過化學(xué)或物理手段，將篩選分離出的適宜于降解特定廢水的高效菌株，或通過基因工程技術(shù)克隆的特異性菌株進(jìn)行固定化，使其保持活性并反復(fù)利用“。目前，研究者在固定化細(xì)胞的載體、固定化細(xì)胞技術(shù)處理氨氮廢水和難降解的化工廢水等方面取得了進(jìn)展。
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