燃料乙醇是一种清洁、可再生能源。纤维素物质可作为燃料乙醇发酵的原料,但目前由于其前处理的苛刻条件限制尚未得到广泛的应用。另外,纤维素类物质在工业废水尤其是农产品加工废水中大量存在,是污水处理单元较难处理的对象之一。为此,本实验将废水生物处理与乙醇发酵相结合,探讨乙醇发酵在污水处理单元中的可能性及操作条件。本研究包括：确定真菌的培养条件、真菌在废水处理过程中的微生物特性和以乙醇发酵为目标的代谢网络理论分析。研究采用SBR反应器,以土壤上清液和活性污泥为接种来源,采用选择性抑制技术探讨了混合菌群条件下细菌、真菌种群分布的检测方法。研究发现,选择性耗氧速率抑制技术能够用于检测污泥的活性分布,但运用时会遇到抗生素抑制作用失效、不完全抑制等问题,且得出的结果精确度不高,只能估计同种污泥中真菌、细菌的分布,而不能用来检测微生物种群结构的变化,需同时结合其他方法如显微镜检、细胞成份分析等以检查结果的准确性。通过改变曝气条件,研究了富集真菌系统的操作条件；通过SOUR等微生物学特性的分析、有机酸等代谢产物的检测,结合污水处理工艺特性的监测,考察了真菌在废水处理过程的微生物特性。研究得出：(1)短时曝气条件下真菌数量不断增长,培养85d时已达1.62×106个／mL,后期真菌生长趋于稳定,当取消曝气、延长厌氧时间时,真菌大量死亡,表明微溶解氧是真菌存在的重要工艺条件；(2)以真菌为主的混合菌群对含纤维素废水的降解以及乙醇发酵效果并不理想,纤维素的利用率很低,TOC的降解率也只有20～30%,发生丙酸型发酵,没有产生乙醇。通过分析认为,系统温度过低致使纤维素的低水解率,ORP过高造成了系统的丙酸积累。为了找到或优化废水处理过程耦合乙醇发酵的控制条件,本研究还展开了酵母菌乙醇发酵代谢网络模型的理论分析。运用基元模式分析法和代谢通量平衡分析法对厌氧条件下乙醇发酵的代谢路径和通量分布进行了初步分析,并通过模型从理论上分析了废水生物处理和乙醇发酵的兼容性。得出：G6P、GAP和ACET是影响模型通量分布的主要节点；甘油是影响乙醇产率的主要副产物,甘油通量的减少能使乙醇产率明显提高,当其通量减少43.2%时,EMP路径通量增加120%,乙醇携带的碳通量提高135.8%；厌氧条件下,乙醇发酵并不会影响废水的处理效果,理论上两者兼容,可以在一个系统中同时进行。本研究成果对于解决我省大量富含纤维素类物质的工业废水处理提供了新的思路,为探讨废水处理过程回收新能源的新工艺提供基础理论支撑,具有一定的理论意义和使用价值。