聚乙烯醇固定化微生物技术对生活污水的处理

[摘 要]聚乙烯醇在生物活性高分子研究中越来越重要，加强对聚乙烯醇的研究，可以将其应用生活污水处理中，提高水资源利用率。基于此点，本文对固定化微生物技术中聚乙烯醇载体的制备进行分析，进而探讨聚乙烯醇固定化微生物技术如何处理生活污水，希望对于生活污水处理有所帮助。

[关键词]聚乙烯醇 固化微生物 生活污水

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0312-01

0 引言：

在我国经济水平不断增长的今天，工业化进程不断加快，这在一定程度上危害了生态环境，促使水资源受到严重污染。我国政府为了实现可持续发展的宏伟目标，近几年在积极致力于污水处理中，为提高水资源利用率而努力。聚乙烯醇固定化微生物技术是处理生活污水的一种有效技术，聚乙烯醇无毒、价廉、抗微生物分解、机械强度高等优点，使其适合应用于生活污水处理中。当然，实现聚乙烯醇固定化微生物技术有效的处理生活污水，需要制备有效的聚乙烯醇载体，促使聚乙烯醇固定化微生物技术可以充分发挥作用。对此，笔者在下文就聚乙烯醇固定化微生物技术对生活污水的处理进行分析。

1 聚乙烯醇载体的制备

对于聚乙烯醇固定化微生物技术中聚乙烯醇载体的制备主要是通过交联方法得到的。交联是水溶性聚乙烯醇材料改性及制备聚乙烯醇载体的重要步骤。在聚乙烯醇载体制备中所应用的教练方法有三种，即物理交联、化学交联、辐射交联法。其中，辐射交联法在不需要任何添加剂的作用就可以达到交联的目的，但其在交联的过程中可能具有杀菌和诱变的作用，不利用微生物载体的制备。所以，在固定化微生物载体制备中很少应用到辐射交联法。以下笔者就物理交联和化学交联这两种方法进行分析。

1.1 物理交联

对聚乙烯醇进行物理交联处理中所采用的方法是冷冻解冻法。此种方法是利用聚乙烯醇链间的氢键、微晶区及大分子链间的缠结形成三维网络，以此来增强聚乙烯醇与微生物的融合性，促使其可以在固定化微生物中存在，有效才处理生活污水中的污染物。对于冷冻解冻法的应用，主要是将聚乙烯醇溶液放置在-20℃～-80℃低温和室温下反复进行冷冻―解冻，促使聚乙烯醇材料内部形成微晶区作为物理交联点，在利用聚乙烯醇链间的氢键、大分子链间的缠结形成三维 网络结构，促使聚乙烯水凝胶强度增强，使其形成聚乙烯醇载体，并保证此载体具有开孔率高、含水率大等特点，在固定化微生物中作为载体而有效应用。

1.2 化学交联

相对于聚乙烯醇物理交联法来说，化学交联是更为有效的教练方法，其可以保证聚乙烯醇载体具有较强的水溶性、故稳定性。因为，化学交联是由聚乙烯醇的羟基与多官能团物质进行反应形成交联结构的过程。在聚乙烯醇化学交联中最常用的方法是聚乙烯醇―硼酸法，其可以使聚乙烯醇形成共价交联的多孔凝胶，大大增强聚乙烯水凝胶强度，促使可以作为具有较强应用性的固定化微生物载体。聚乙烯醇―硼酸法的应是将聚乙烯醇材料与硼酸发生反应，使聚乙烯醇形成单二醇型建，增强聚乙烯醇分子的链接，实现聚乙烯醇共价交联，最终获得聚乙烯水凝胶（如图一所示）。利用聚乙烯醇―硼酸法来获得聚乙烯醇载体，可以使所获得的聚乙烯醇载体具有较强的机械强度、良好的弹性、较长的使用寿命等优点，这对于提高聚乙烯醇固定化微生物技术应用性有很大作用。当然，在利用此种方法来获得聚乙烯醇载体，会使硼酸对某些微生物有毒害的作用，促使细胞活性降低，在使用的过程中应当慎重考虑这一点。总体上来讲，聚乙烯醇―硼酸法是制备聚乙烯醇载体的一种非常有效的化学交联法，值得广泛的应用。

2 聚乙烯醇固定化微生物技术对生活污水的处理研究

在我国经济有很大程度发展的今天，我国水污染日益严峻。我国要想实现可持续发展这一宏伟目标，就需要加强水污染处理，尽可能的提高水资源利用。生活污水处理是解决水污染问题中的重要部分之一。相对于难降解、浓度高、含有重金属的废水来说，生活污水还是比较容易处理的。那么，以下就利用聚乙烯醇固定化微生物技术处理生活污水进行分析。

2.1 含氮生活污水的处理

以往对于含氮废水的处理，主要是利用好氧硝化和厌氧硝化两个过程来完成的。但由于这两个过程对时间和溶解氧条件要求较高，使得含氮废水处理效果并不是非常好。在聚乙烯醇固定化微生物技术可以有效应用的今天，利用此种方法来处理含氮废水，可以大大提高含氮废水处理效果。在含氮废水处理方面，所应用的聚乙烯醇固定化微生物技术是其可以同时固定自养好氧的硝化菌和异养厌氧的反硝化菌，通过载体内部的溶解氧梯度形成外部好氧内部厌氧的环境，实现在好氧反应器内的同时硝化反硝化脱氮。利用聚乙烯醇固定化微生物技术来处理含氮废水，可以有效的脱氮，促使含氮废水得到有效处理，这充分的说明此种技术在生活污水处理方面有很大作用。

2.2 污染物降解处理

利用聚乙烯醇固定化微生物技术来处理生活污水，主要是对活性污泥予以有效的处理，促使水变得清澈、干净。在对生活污水中污染物降解处理过程中，所采用的处理方法主要是聚乙烯醇-硼酸法。此种方法的有效应用，可以在污染物固定化后，活性污泥对温度和pH值的适应范围变宽；在优选条件下连续运行，尽可能的被去除，从而达到处理生活污水的目的。聚乙烯醇-硼酸法处理生活污水的主要内容是以聚乙烯醇（PVA）为包埋材料，以含2%的饱和硼酸作为交联剂，采用包埋和交联联合应用的微生物固定化方法固定驯化后的活性污泥，以网格塑料片作为支撑体，制备成固定化生物膜。生物膜活性恢复后，组装固定化微生物反应器，对生活污水进行处理。总之，聚乙烯醇固定化微生物技术的有效应用可以对生活污水予以有效的处理，促使生活污水可以再次被应用，这将大大提高水资源利用率，缓解日益匮乏的水资源，为促进我国实现可持续发展创造条件。

3 结束语

聚乙烯醇固定化微生物技术是处理生活污水的一种有效技术，聚乙烯醇无毒、价廉、抗微生物分解、机械强度高等优点，使其适合应用于生活污水处理中。在对生活污水予以处理的过程中所应用的聚乙烯醇固定化微生物技术，应当根据生活污水污染物情况，科学合理的应用此技术来处理，这可以充分发挥聚乙烯醇载体的作用，促使生活污水得到有效的处理。相信随着科学技术的不断发展，聚乙烯醇固定化微生物技术将得到创新和发展，更加有效的应用与生活污水处理中，高质高效的完成生活污水处理，促使水资源利用率得以提高，为实现我国可持续发展创造条件。

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