白腐真菌生物膜反应器的脱色降解实验研究

研究使用白腐真菌生物膜反应器对活性艳红X-3B染料进行脱色和降解实验,结果表明,白腐真菌生物膜对活性艳红具有迅速的脱色效果,富氮条件和初始pH值为中性或偏碱性有利于染料的脱色.从实验过程中共培养液和菌体颜色变化情况以及共培养液的UV-VIS扫描曲线结果分析看,白腐真菌生物膜首先将染料吸附而后进行生物降解.由于共培养液属于人工配制,且含有多种成分,而处理出水内含较多的真菌孢子和菌丝,所以对脱色降解后出水进一步净化十分必要,化学混凝法对其具有很好的净化效果.     

白腐真菌对染料的脱色与降解

利用白腐真菌对染料脱色和降解的过程机理及影响因素进行了较为系统的介绍,结果认为,白腐真菌对染料的脱色及降解作用可能主要是由于其在次生代谢阶段产生的木质素过氧化酶LIPs和锰过氧化酶MnPs所致。在培养基中加入黎芦醇等能够显著提高LIPs的产生;富氮培养基会抑制LIPs的生成;缓冲液的选择对维持适宜的pH值和菌丝的形态有一定作用,从而影响其脱色效果;富氧环境是一切白腐真菌对染料进行脱色和降解的必要条件;适度的搅拌混合有利于反应时的物质之间传递;一般地,在培养时间达到3d以后白腐真菌才能达到较高的脱色与降解活性。染料分子大小和结构及其基团的位置对脱色及降解效果有明显影响。使用特殊填料来提高处理系统中的生物量以克服真菌生长速度相对较慢,提高处理能力是该技术今后的研究重点。     

非灭菌环境投加染料时间对白腐真菌降解活性染料的影响

应用氮限制液体培养基(C/N=56／8．7)研究了非灭菌环境投加染料时间对白腐真菌Phanerochaete chrysosporium降解活性艳红K-2BP染料的影响．试验结果表明,纯培养2d和3d后,在非灭菌环境投加活性艳红K-2BP染料的体系脱色率与在灭菌环境投加该染料的体系基本相当,其5d脱色率在90％以上;而纯培养ld时在非灭菌环境投加染料体系的脱色率却只有8l％．引起纯培养ld体系脱色率降低的主要原因是活性艳红K-2BP对白腐真菌Phanerochaete chrysosporium的生长有抑制作用和反应体系感染了酵母菌．但是,如果纯培养延长至2d以后,由于白腐真菌菌丝体已在体系内占优势,尽管在非灭菌环境下还有酵母菌侵入,但它不会占优势,从而也就不会影响白腐真菌对染料的降解作用．因此,在氮限制液体培养基中,只要白腐真菌Phanerochaete chrysosporium在反应体系占优势,就可以适当缩短纯培养时间,提前在非灭菌环境投加染料,使白腐真菌Phanerochaete chrysosporium的培养和对活性染料的脱色同步进行．     

营养源对活性艳红脱色降解体系的影响研究

选择活性艳红X-3B为脱色和降解对象，将白腐真菌固定在生化填料上构建白腐真菌生物膜反应器，并以接种活性污泥的生物膜反应器为对照，考察了营养源对活性艳红脱色降解的影响。实验表明，对白腐真菌Shu-13采用查氏培养基预培养和在反应器中投加适量蔗糖及酱油废水，均能明显提高活性艳红X-3B的脱色率。城市污水中的营养源，不足以满足白腐真菌对活性艳红X-3B的脱色降解需要，白腐真菌Shu-13对富氮条件存在依赖性。在富营养条件下，白腐真菌Shu-13生物膜反应器对活性艳红X-3B的脱色效果明显优于活性污泥。营养源及其浓度、菌种是影响pH变化的重要因素，活性污泥和酱油曲霉生物膜反应器的出水pH变化规律，与Shu-13存在明显不同，Shu-13对活性艳红X-3B的脱色过程中发生了明显的降解作用，而这种作用对生物膜恢复其污染物净化功能是至关重要。另外，酱油废水中存在的酱油曲霉属于半知菌纲的白腐真菌，其对活性艳红X-3B也有较显著的脱色降解效果。     

生化调控对白腐真菌处理染料废水脱色效果的影响研究

研究了白腐真菌处理染料废水过程中的培养液类型。初始pH值，废水的投加量，替代碳源和氮源类型。浓度及木素酶诱导物等生化调控措施及其效果。在优化调控条件下，HSU-13和云芝2种白腐真菌对实际活性染料废水的脱色率可以达到98%左右。在保证良好脱色效果的前提下，使用淀粉替代查氏培养液中的蔗糖可以降低碳源的费用；使用20mmol/L天冬酰胺和酒石酸铵替代查氏培养液中的硝酸钠可以明显提高脱色效果。说明2种白腐真菌对富氮条件的依赖性；投加丁香酸，Mn^2 和Cu^2 等酶的诱导物后可以显著提高脱色速度；苯甲醇在浓度较低（2mmol/L）时对云芝的脱色性能有一定促进作用。而浓度提高到8mmol/L后对云芝的脱色性能几乎没有影响。     

白腐真菌生物膜反应器处理染料生产废水实验研究

研究了使用3种白腐真菌生物膜反应器处理染料生产废水．探讨了脱色．pH．COD去除与运行方式．反应器型式等因素之间的关系。结果表明．⑴间歇式运行中．3种反应器对染料生产废水的主要脱色作用都发生在24h内．脱色速度．最终脱色率和抗杂菌污染的能力均以组合填料生物接触氧化反应器最强．COD去除率却以生物转盘反应器最高。(2)连接式运行中．白腐真菌组合填料生物接触氧化反应器对染料废水的脱色效果．pH变化均与间歇式运行十分相似．最高脱色率达到99％左右．出水pH平均为3．6．但COD的去除率不高．且波动较大。将光合细菌以及活性污泥生物接触氧化反应器串接到白腐真菌生物膜反应器后显著提高了COD去除率．但出水色度并没有继续降低。     

微量元素对白腐真菌的生长影响和抑制酵母菌效果的研究

采用振荡培养方式研究了微量元素对白腐真菌生长以及在非灭菌环境下对液体培养基抑制酵母菌的影响,结果表明,在灭菌环境培养方式下投加含有铁元素的微量元素液体培养基培养的菌丝球大小和数量均优于不含铁但含有其它微量元素液体培养基,而不含铁的液体培养基又优于不投加任何微量元素液体培养基;如果采用灭菌环境培养后在非灭菌环境降解染料方式,则不含微量元素和含其它微量元素但不含铁的液体培养基培养的白腐真菌在非灭菌环境对染料的脱色效果与灭菌环境得到的结果基本相当,而铁浓度为3.5 mg/L液体培养基培养的白腐真菌的脱色效果不如灭菌环境得到的结果,并且镜检发现铁浓度为3.5 mg/L液体培养基中感染的酵母菌的量要多于不含铁元素液体培养基和不投加任何微量元素培养体系.微量元素铁在抑制酵母菌生长方面具有很重要的作用,同时铁元素又是白腐真菌生长所必需的,只要在不影响白腐真菌生长的前提下,合理调控培养基中的铁浓度,就有可能达到抑制酵母菌的目的.     

黄孢原毛平革菌反复脱色模拟染料废水的试验研究

研究了白腐真菌黄孢原毛平革菌在35℃、150r／min条件下培养3d后，培养基类型、染料浓度以及反复脱色次数对其脱色的影响。玉米芯浸出液是首选的可替代营养源的物质，培养3d的黄孢原毛平革菌6h脱色率即达92％。黄孢原毛平革菌能够在短时间(6h)基本脱色较高浓度(40mg／L，60mg／L)的活性艳红K-2BP模拟染料废水，对于低浓度(10mg／L，20mg／L)脱色作用则比较缓慢，浓度超过150mg／L即显示出对菌的毒性作用。玉米芯浸出液培养3d的菌可以重复脱色模拟废水6次以上，每批脱色率均在82％以上，但菌球的沉降性能变差。     

高效脱色菌群的脱色、产酶及群落分析

富集筛选到2组能够在开放条件下对多种染料和造纸废水高效脱色的混合菌群,以该混合菌群构建的生物膜反应器在连续运行条件下,对COD为750～1175mg/L、色度为200～320的染料废水进行脱色、降解,脱色率为80%～90%、COD去除率为69%～90%.该混合菌群能够在不同染料培养基中、造纸废水或染料废水中产生木质素降解酶系统中的1种或2种酶.分析表明,2组菌群中真菌与细菌的比例为6.8:1～51.8:1,优势微生物种类为真菌,从中分离出16株真菌,其中8株对活性红M-3BE具有明显脱色效果.     

白腐真菌生物接触氧化法处理染料废水

利用聚酯纤维作载体,生物接触氧化法处理染料废水,白腐真菌-裂褶菌F17(Schizophyllum sp. F17)挂膜迅速、结合牢固且表现出良好的脱色性能.采用连续和间歇两种运行方式,考察了不同的水力停留时间(HRT)及进水浓度对染料废水脱色的影响.当进水浓度为15mg/L,停留时间24h,连续式运行,混合染料废水脱色率达到79.5%,刚果红脱色率为91.6%,结晶紫为65.4%,次甲基蓝为6.9%.     

Decolorization of reactive brilliant red K-2BP by white rot fungus under sterile and non-sterile conditions

Introduction Synthetic dyestuffs are extensively used for textile dyeing as well as other industrial applications. According to chemical structure of the chromophoric group, dyestuffs are classified as azo dyes, anthra- quinone dyes, triarylmethine dyes, …     

不同共代谢基质对白腐菌降解吲哚的作用研究

选用氨氮、苯酚和喹啉作为吲哚的共代谢基质,通过白腐菌BP对共基质体系的降解研究了白腐菌在秸秆滤出液培养基中对不同共基质体系的代谢过程,并进行了动力学分析,考察了不同共代谢基质物质对白腐菌漆酶分泌和吲哚降解的影响.结果显示,不同降解体系中的白腐菌都可去除99%以上的吲哚.充分的氮源可提高白腐菌的活性和漆酶酶活的峰值;共基质苯酚和喹啉可以增加白腐菌漆酶产量,为吲哚的降解提供较多的电子,同时苯酚和喹啉也能得到较高的去除.在秸秆滤出液中,白腐菌在pH为6～8之间对吲哚都具有较强的降解能力.吲哚在白腐菌的代谢过程中,可能首先在吡啶环的2和3位发生一步羰基化.     

5种白腐真菌对染料脱色降解的实验研究

使用5种白腐真菌（云芝、紫芝、韩芝、酱油曲霉和米曲霉）对活性艳红X-3B、酸性湖蓝A进行了脱色与降解实验，结果表明，共培养体系中白腐真菌对2种染料脱色降解过程中，将导致共培养液的pH、COD和吸收峰特征及A值的明显变化，变化情况也依据菌种和染料的不同而异，比较而言，紫芝对酸性湖蓝的脱色和降解效果较差，但共培养过程中共培养液颜色，从湖蓝变为蓝绿色到浅绿色，表明降解作用的真实存在，处理后的共培养液COD浓度尚难以达到排放标准，以及添加剂成本较高，是本实验研究所存在的问题。     

Decolorization of oxygen-delignified bleaching effluent and biobleaching of oxygen-delignified kraft pulp by non-white-rot fungus Geotrichum candidum Dec 1

Decolorization of oxygen-delignified bleaching effluent (abbreviated as OBE) and biobleaching of oxygen-delignified kraft pulp (OKP) were conducted using a non-white rot fungus Geotrichum candidum Dec 1 (abbreviated as Dec 1) which has ability to decolorize various synthetic dyes and molasses. Dec 1 decolorized up to 77% of OBE for 6 days. In addition, Dec 1 increased the brightness of OKP from 47.8% to 51.2% and decreased the kappa value of OKP from 12.4 to 10.4 points during a 6-day incubation period at a 25% of pulpconcentration. At 2% pulp-concentration, the brightness of OKP increased by 13% and the kappa value of OKP decreased by 4 points only for a 3-day incubation period. When the decolorized OBE was used for bleaching of OKP, the brightness of OKP increased to 62.7% under the shaking culture to a 2% pulp-concentration using culture fluid of decolorized OBE. It was revealed that Dec 1 is a potential to apply for decolorization of wastewater and biobleaching of pulp in paper-mills.     

白腐菌对制浆黑液中硫酸盐木素的降解

研究了白腐菌对硫酸盐木素的降解作用和影响因素,结果发现,２种白腐菌对硫酸盐木素的降解能力不同,培养１０ｄ后,木云芝Ｌｕ－１１的降解率达到７４．５％,而黄孢原毛平革菌的降解率为６５．６％,分子量在１５００￣３０００ｋｄ之间的硫酸盐木素部分被降解最为明显,木云芝的降解产物只有一种主要组分,而黄孢原毛平革菌的降解产物有２种主要组分,培养条件如碳源,氮源、ｐＨ值和温度对白腐菌降解硫酸盐木素的作用有明显的影     

白腐真菌培养条件对其分泌木质素降解酶的影响

应用摇瓶试验研究了不同白腐真菌培养条件对其产酶的影响.通过控制不同转速、投加载体等方式考察了白腐真菌的产酶情况.结果表明,在悬浮培养方式下,转速为160r/min时获得的锰过氧化物酶最高(481.6U/L),其酶活是静置、120r/min条件下培养的65倍和43倍;投加载体后,载体固定化培养获得的木质素过氧化物酶酶活是悬浮培养的71倍,载体投加量对其产酶影响很大,只有当载体处于非浸没状态时才有利于酶活产生,否则酶活极低.因此,选择载体固定化—非浸没—振荡培养方式培养白腐真菌可获得更高的产酶量和酶活.     

菌糠过滤处理染料溶液研究

探讨了用菌糠过滤处理染料溶液可行性。结果表明,菌糠对孔雀石绿、亚甲基蓝脱色率分别达到99%和96%以上,刚果红脱色率达到80%以上,溴酚蓝脱色率较低,在50%左右,混合染料溶液过滤不影响染料脱色。不同pH特性的染料溶液过滤后接近中性,菌糠对染料污染体系的pH有调节作用;菌糠过滤重复使用8次以上仍可保持相应的特性,初步说明菌糠过滤可以作为染料废水处理或预处理方法。