随着人们对金属冶炼和矿山开采的逐渐加强,大量含铊废水被排放到环境中,导致环境污染进而危及人类健康。铊离子如果不加处理排入水体中,会引起水体污染,使铊通过食物链转移到人体,引起人类各种疾病。而传统处理铊的物理化学方法由于成本高昂、可行性差、容易引起二次污染等缺点不被广泛使用。当前硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria,SRB)以其特有的优点被人们广泛的应用于含铊废水的处理。但由于硫酸盐还原菌在废水中易受环境因素的干扰、难以回收再利用等缺点,使人们不断开发出新的废水处理技术。生物固定化技术以反应简单、稳定性好、处理效率高、易于实现连续化等优点得到国内外研究者的一致认可。生物固定化技术是通过化学或物理的方法将酶或细胞等生物催化剂限定或截留在某一特定的空间内,并使其保持活性,能够不断被循环利用。本研究以聚乙烯醇、海藻酸钠等材料作包埋剂对硫酸盐还原菌进行生物固定化,并通过正交法确定固定化细菌的最佳比例。根据最佳比例得到的固定化细菌处理含铊废水,并研究各种环境条件对固定化细菌处理含铊废水的影响以及固定化细菌处理铊的机理。研究发现,固定化细菌的最佳包埋比例为聚乙烯醇为6%、二氧化硅为3%、海藻酸钠为0.5%、活性炭为2%、菌液含量为35%、饱和硼酸中氯化钙2%;在此最佳包埋条件下,固定化SRB对含铊废水的处理量能达到180.87mg/g,其失重率仅为23.4%;当溶液pH为6.0,温度为30℃,初始离子浓度为25mg/L时,细菌对铊离子的处理量在720min内达到最大值221.97mg/g,远远大于空白小球的处理量;动力学和热力学实验表明细菌处理含铊废水的过程更符合准二级动力学模型;Langmuir模型能够良好的描述细菌处理含铊废水的过程,并且其过程是放热反应;颗粒内扩散模型的三段过程能很好的描述金属离子进入细菌内的一系列物理化学过程;通过表征分析发现固定化细菌表面和内部存在大量网状结构,为细菌新陈代谢提供良好的生长环境,使细菌能够保持活性。固定化细菌处理含铊废水的主要机理是溶液中的硫酸根离子通过细菌的硫酸盐还原作用而生成硫离子,生成的硫离子与铊离子结合,生成硫化铊沉淀。并且当硫酸根离子浓度达到200mg/L时,固定化SRB最大处理量能够到达258.38mg/g,并能够很好的控制铊的毒性。