“固定化生物催化剂(immobilizedbiocatalysts)”这一术语于1983年首次出现在美国著名的杂志EnzymeMicrobial.Technol.上,而固定化生物催化剂的准确定义如下:“固定化生物催化剂是使用物理或化学方法限制或定位在某一特定空间范围内,保留了其固有的催化活性,能被重复和连续使用的酶、微生物细胞、动植物细胞、细胞器等生物催化剂。

固定化(immobilization)技术是使生物催化剂更广泛、更有效的一种重要手段。任何一种限制生物催化剂自由流动的技术都可以用于制备固定化生物催化剂。目前,该技术已由原来的单一固定化酶、固定化微生物细胞发展到固定化动植物细胞、固定化细胞器、固定化原生质体、固定化微生物分子孢子以及酶与微生物细胞、好氧微生物与厌氧微生物的联合固定化(co-immobilization)等,20世纪70年代后迅速成为生物、环境等领域的一个研究热点。在初期,它主要用于发酵生产。随着日益严重的水污染问题,迫切要求开发高效的废水处理新技术,人们开始利用细胞固定化技术取代传统的活性污泥法,用于各种污染物的转化和降解。并将从活性污泥中分离、筛选出来的优势菌种加以固定,组成一个快速、高效、连续的废水处理系统,这样就可以免除污泥处理的二次污染。它与传统的悬浮生物处理法相比,具有处理效率高、稳定性强、反应易于控制、菌种高纯高效、生物浓度高、产污泥量少、固液分离效果好、丧失活性可恢复等优点。因此,该技术有着极大的应用潜力和发展前景。本文系统阐述了细胞固定化技术及其在废水处理中的研究和应用现状,提出了该领域的主要研究方向,旨在加速该技术在废水特别是高浓度氨氮废水处理中的推广和应用。

1细胞固定化技术的研究现状

1.1细胞固定化技术分类

固定化细胞的制备方法多种多样,目前国内外仍未有统一的分类标准。但总体可分为载体结合法、交联法和系统截留法、载体分隔法4大类。

载体