白腐真菌能降解許多異生物質,在水污染控制中具有潛在應用價值,但其反應器體系易被細菌污染,導致反應器運行失敗,制約了白腐真菌的工程應用。為此,本論文提出通過研發(fā)新載體,采用固定化培養(yǎng),固定化菌絲打斷后接種等策略以提高單位體積白腐真菌生物量,增強白腐真菌與污染細菌的競爭能力,并結合臭氧抑菌來解決染菌問題。試驗研究了這些策略的可行性和有效性。 設計并制備了一種新載體—打結棉線載體,試驗考察了采用此載體對P.chrysosporium固定化培養(yǎng)特性的影響。結果表明,與自由懸浮生長體系相比,在投加打結棉線載體的固定化培養(yǎng)體系中,葡萄糖的利用速率和生物量分別提高1倍、0.9倍,合成錳過氧化物酶(MnP)的時間從第6 d提前到第3 d,且MnP的峰值合成量提高2.5倍,達到1469 U/L。 探索出一種提高單位體積白腐真菌生物量的新方法,即將附著在打結棉線載體上的菌絲打斷作為接種物,再次固定化培養(yǎng)。此法可將每個載體的附著生物量由孢子接種所形成的0.01 g提高至0.0314 g。 設計并構建了設有外部循環(huán)臭氧殺菌單元的白腐真菌反應器系統(tǒng),消除臭氧對白腐真菌的影響;發(fā)現低濃度(如0.98 mg/L)臭氧對MnP活性沒有影響,表明將臭氧用于抑制白腐真菌反應器中的污染細菌是可行的。進一步采用正交試驗,獲得了臭氧抑制白腐真菌反應器中污染細菌的優(yōu)化操作條件。 綜合上述試驗結果,在設計的反應器系統(tǒng)中,以連續(xù)運行的方式考察了臭氧的抑菌效果,并對比了固定化、自由懸浮生長和提高單位體積生物量對反應器抑菌、合成MnP及對酸性藍45的降解特性的影響。結果表明,臭氧可將白腐真菌反應器內污染細菌的數量抑制在1.18×105 CFU/mL;在此基礎上,采用固定化培養(yǎng)的P.chrysosporium(1.7 g/L)可使污染細菌下降至8.4×104 CFU/mL,低于自由懸浮生長時的7.13×105 CFU/mL近1個數量級;提高單位體積白腐真菌的生物量至4.3 g/L時,污染細菌進一步下降至4.65×104 CFU/mL;成功實現了P.chrysosporium連續(xù)合成MnP和對酸性藍45的持續(xù)脫色。
【學位單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2009
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

P.chrysosporium的生活史

P.chrysosporium的菌絲和孢子形態(tài)

等（2006）設計的反應器（圖 1.7）為例。其設計的反應工作體積 400 mL，在水平軸上裝有 8 個圓形的木質轉盤沒在水中，轉軸以 20 r/min 的速度旋轉使附著白腐真菌的沒在廢水中和暴露在空氣中，并將空氣用 0.2 μm 的濾膜/min 的流量進行曝氣。轉管生物反應器（Alleman, et al., 1995）。類反應器將金屬網緊貼在轉管內壁上，作為白腐真菌附著水投加到管內后，通過管的旋轉帶動與內管壁相貼的金屬白腐真菌與廢水周期性接觸，完成對污染物的處理。

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 安世杰,黃民生,江敏;白腐真菌膜生物反應器處理復配染料廢水營養(yǎng)源調控研究[J];水處理技術;2005年08期

2 黃民生,吳苑,黃f;白腐真菌生物膜反應器處理染料生產廢水實驗研究[J];上海環(huán)境科學;2003年07期

本文編號：2817742