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本发明公开了一种聚磷菌固定化小球，是由以下步骤制得的：菌悬液的制备；活性炭吸附；γ-聚谷氨酸/壳寡糖水凝胶的制备；复合包埋载体水溶液的制备；聚磷菌固定化小球的制备。本发明还公开了该聚磷菌固定化小球在富磷废水处理中的应用。本发明制备的聚磷菌固定化小球活性高、吸附量大、机械强度好。本发明以活性炭为吸附剂，显著提高聚磷菌固定化小球的生物吸附量，还可以起到骨架支撑作用，增强聚磷菌固定化小球的机械强度；γ-聚谷氨酸/壳寡糖水凝胶生物相容性好，粘性大，无毒，环境友好性好，显著提升聚磷菌固定化小球固定微生物的活性及吸附量，还可以提高小球的机械强度、含水率，扩大聚磷菌固定化小球内部的支架孔径。