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固定化微生物技术是利用物理或化学的手段将游离的微生物细胞定位于或限定于特定的空间区域，使其保持活性并可反复利用的一门生物技术。固定化技术可将微生物包埋在载体内，一方面可减少优选的高效降解菌的流失，另一方面还可减轻有毒废水对微生物的生物毒害。聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）与硼酸长时间交联反应所制备的球状PVA载体已被广泛用作微生物包埋固定化的载体，然而，该载体存在细胞活性损失大和扩散传质阻力大等缺点，针对生物降解过程容易受到外界不利环境影响及低浓度下动力学效率不高的问题，本学位论文设计制备了一种具吸附功能的PVA复合载体，用其包埋固定化了一株间甲酚优势降解菌Lysinibacillus cresolivorans，测定了载体的传质和稳定性，并比较了微生物固定化前后的降解性能，主要的研究结果如下：在PVA固定化载体中加入海藻酸钠（sodium alginate，SA）、吸附剂活性炭（activatedcarbon，AC）和聚羟基丁酸酯（poly-3-hydroxybutyrate，PHB），采用一种新的制备方法，将循环冷冻/解冻法与硼酸法相结合，制备了具吸附功能的PVA复合载体，利用间甲酚和从焦化废水处理站好氧活性污泥中筛选分离出的间甲酚高效降解菌Lysinibacilluscresolivorans来评估PVA载体的固定化细胞活性、吸附容量和扩散系数。结果表明：和硼酸制备法相比，冷冻/解冻与硼酸结合法可改善PVA载体的稳定性和固定化细胞的活性，同一实验条件下PVA载体的TOC损失量从0.315g·g-1减小到0.033g·g-1，固定化Lysinibacillus cresolivorans的氧利用率（oxygen uptake rate，OUR）从0.03mg·L-1·min-1提高至0.22mg·L-1·min-1；添加吸附剂后，载体稳定性和吸附容量提高，和PVA-SA载体相比，PVA-SA-PHB-AC载体的TOC损失量减小了2.2倍，间甲酚平衡吸附容量提高了2.8倍，扩散系数De下降了9.06%。用PVA-SA-PHB-AC复合载体包埋固定化一株间甲酚优势降解菌Lysinibacilluscresolivorans，考察了载体微观结构、稳定性及扩散性对固定化微生物降解间甲酚速率的影响。结果表明：PVA-SA-PHB-AC载体比表面积和平均孔径分别为15.30m2·g-1和33.68nm，对间甲酚的吸附容量和扩散系数分别为3.86mg·g-1和5.62×10-8m2·min-1，可稳定使用60d以上，适合用作水处理中微生物固定化的悬浮载体；固定化L. cresolivorans的间甲酚去除为吸附-降解的耦合，去除速率由载体传质速率与微生物降解速率共同决定，间甲酚浓度低于350mg·L-1时，载体传质速率小于微生物降解速率，间甲酚去除速率由传质速率决定，浓度高于380mg·L-1时相反；添加了吸附剂的载体扩散系数会减小，但能耐受更高的底物浓度，且在更宽的浓度范围可以实现高效的降解作用。间甲酚的降解规律及其差异性显示出经吸附功能改性的载体因传质作用的加强而实现反应动力学的提高，并且存在一个合理的浓度区间。疏水性有机物（hydrophobic organic compounds，HOCs）由于具有强烈的憎水性在水中溶解度很低，导致了生物可利用性低，从而限制了其生物降解过程。本文亦研究了吐温-80对芘的增溶效果和对芘通过PVA载体扩散系数的影响。结果显示，吐温-80对芘具有较好的助溶作用，25℃时，3000mg·L-1吐温-80溶液可使芘的饱和溶解度从0.135mg·L-1提高到28.6mg·L-1，增加了211.8倍；随着吐温-80的浓度从1000mg·L-1增加到5000mg·L-1，芘在PVA-SA-PHB-AC载体中的扩散系数从0.53×10-9m2·min-1提高到2.30×10-9m2·min-1。PVA-SA-PHB-AC复合载体固定化微生物在实际废水生物处理中具有良好的应用前景。