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摘要：移動床生物膜技術基于生物膜載體，微生物群落在其上附著，發育和生長。全世界都知道許多由各種材料制成的生物膜載體變體。最常見的材料是基于聚乙烯的，這種材料具有接近水的密度。作者提出了一種新型的生物膜載體，用于制革廠和造紙廠廢水的第三級處理。生物處理基于真菌活性。選定的真菌菌株將在含有纖維素的新型聚乙烯載體上生長。該載體將被設計用于移動床生物反應器中，并在存在競爭細菌的情況下促進真菌生長。

關鍵詞：新型聚乙烯載體；移動床生物反應器；生物處理

引言

工業廢水由于其復雜的本構矩陣（極端的化學物理參數，生物負荷，復雜的芳香族化合物的存在等），通常對傳統的生物處理方法具有頑固性。單寧和可吸收的有機鹵素化合物（AOXs）熱衷于破壞水生環境。此外，它們是通過對水的高度需求的工業活動生產的。目前，纖維素含量高的廢水的處理大多是通過好氧工藝（活性污泥）進行的，由于有機物濃度高（纖維素含量高）和存在纖維素衍生的化合物，尤其是有機氯，該工藝不能完全有效。化合物。用于處理高含量纖維素非隔離廢水的反應器在化學需氧量（COD）以及通常定義為可吸收有機鹵化物（AOX）的氯化物含量方面均無法滿足最終排放質量要求。去除氯代酚類化合物和AOX的當前技術基于膜過濾和臭氧化。制革廠所消耗的水約有85%僅用于加工，從而導致產生大量被污染的廢水。聯合國秘書處的糧食及農業組織（FAO）估計，每年從紙漿和造紙廠排放的廢水總量約為40,000億立方米（約200立方米/噸紙漿和造紙）。這些排放物來自各種制造過程，通常通過產生廢水中所含的大量毒素而成為水生生物，公共衛生和環境的主要污染源。絲狀真菌菌株在廢水處理領域具有重要的應用潛力。近年來，White-Rot-Fungi（WRF）和Ascomycota（ASC）的代表已成功用于污染污水的生物修復技術。WRF菌株對環境具有多種適應性機制，其中涉及一系列氧化酶，這也參與廢水處理過程的生物修復。與細菌相比，就環境適應性的氧化機制而言，這方面可以提高真菌菌株的效率。在這種情況下，WRF在表達對環境的氧化機制方面比細菌更有效。但是，這些技術仍然面臨巨大的應用挑戰，因為真菌菌絲體在處理過程中容易在處理設備內部發生機械破壞。將這些微生物結構固定在剛性結構中可以證明是微生物機械完整性和維持治療效率的可行解決方案。這個復雜的問題將在FunCell項目中解決，其中包括開發創新的基于霉菌的三級用于制革廠和造紙廠廢水的處理，可有效去除單寧和AOX，而不會被基于細菌的合并工藝所消耗。FunCell技術致力于消除對細菌氧化機械有害的化學結構：單寧，AOX和纖維素。

1材料和方法

1.1材料

在過去的幾年中，對MBBR技術用于廢水處理[8]進行了深入的研究和開發，但尚未與WRF/ASC結合用于廢水處理。將設計用于細菌生物膜附著的新MBBRs結構，將其嫁接到纖維素上，并在不同濃度下對其進行測試以穩定生長條件，從而提高通常在細菌泛濫的非無菌條件下的真菌競爭力。該項目從現有的聚乙烯生物膜載體（圖1）開始，提出了一種新的生物介質設計，將對其進行測試以支持在廢水處理典型的非無菌環境中的真菌生長。新型生物膜載體（基于高密度聚乙烯和其他材料之間的混合物）旨在在填充床和移動床生物膜反應器之間找到平衡點，并旨在區分和微調底物的梯度和整個膜的剪切應力。反應器床。這種類型的產品在廢水處理領域是相對較新的，通常在時間或空間上僅在微尺度水平上對梯度進行調節，并且最終還可用于細菌生態系統。

2結果與討論

對于原位測試，用于真菌生物質的MBBR試點將被利用，以利用WRF的能力來生產涉及頑固性化合物耗竭的一系列細胞外酶。FunCell項目將利用細胞內酶機制，該機制是ASC對環境污染物的代謝能力的基礎，通常ASC會在廢水處理的實際情況中殖民極其創新的各個方面。在FunCell項目研究的方向上已經進行了初步工作，并且在發酵罐一級已成功培養了數個子囊菌和擔子菌菌的代表（BiotecFE007）。將菌株在馬鈴薯-葡萄糖營養肉湯中于280℃，400毫升肉湯體積中生長7天，同時連續充氧和攪拌設定為約300rpm。此外，為了將來擴大實驗規模，選定的真菌菌株將在含有纖維素的創新聚乙烯載體上生長，這將允許快速代謝發展，從而使更大的生物量產生并在MBBR結構內部進行機械固定。通過使用含有纖維素的創新性真菌載體，新的處理技術將被開發和設計為可自我維持。生長條件將允許在細菌具有競爭性并抑制真菌生長的環境中利用纖維素作為真菌的選擇性碳源。FunCell項目提出了一種新穎的載體設計，嫁接了纖維素纖維以實現真菌生物質的自我可持續性。由于所選菌株的生化能力會涉及底物的分泌，因此會促進底物的粘附，其中涉及分泌細胞外酶，這些酶可通過多種降解過程（如二甲基化，丙烷側鏈的氧化裂解，醚裂解）的結合作用分解底物，單體之間的鍵等。

3結論

在過去的幾十年中，歐洲關于廢水排放限值的法規變得越來越嚴格，并且一些行業發現搬遷比適應新的限值更具成本效益。這種現象影響了一些戰略性工業部門，例如紡織和制革業，紙漿和造紙，食品和飲料以及石化工業。FunCell項目旨在創造比“最佳現有技術”更好的非常規工藝，從廢水中去除單寧和AOX，并促進處理水的再利用和在污水處理廠采用通用政策。聲名遠播的社區和國家法規。獲得高質量的廢水和水質適合再利用的廢水將是該項目解決的兩個主要需求。此外，通過開發專門為真菌代謝設計的MBBR處理技術，可實現目標，從而產生較少的污泥，并具有較高的污染物去除效率。在工廠的服務范圍內對處理后的廢水進行再利用將決定同一行業的用水量減少。

作者：朱麗敏 單位：河北匯銘環境科技有限公司