随着科学技术和工业生产的快速发展,工业废水中的有机物种类和数量不断增加,工业废水的主要其特点是污染物成分复杂、污染物浓度高、毒性大、色泽深、难以降解等。对于难降解的高浓度工业废水,采用传统的物理化学法处理则成本较高,且处理效果不理想,还有可能造成二次污染,这使得传统的生物处理技术在处理高浓度工业废水中受到挑战。为解决高效优势菌种在工业应用中容易流失和液态菌液不便运输的难题,本课题通过对目的废水(焦化废水、农药废水)活性污泥进行梯度驯化,得到耐受优势菌群；优化菌株扩大培养基,并研究培养时间、温度、pH值、接种量对优势菌群生长的影响；通过添加自制培养基对驯化污泥进行扩大培养得到优势菌群培养液。进一步采用固态发酵法将优势菌群培养液接种到新型生物质载体稻壳、麸皮上,通过自制的固态发酵系统控制发酵条件进行固态发酵培养,制得目的废水优势菌群固定化产品,实现菌种培养和保存一体化。试验采用响应面法优化固态发酵条件,得到硝化菌和农药菌最佳发酵条件。并比较研究固态发酵产品三种生物量测定方法和三种保存方法,得出适合固态发酵产品的生物量测定方法和保存方法。主要的实验过程及结果如下：(1)农药废水活性污泥驯化培养：对所取的农药生产废水二沉池污泥进行驯化培养,对驯化污泥进行平板涂布和镜检,实验表明驯化污泥中均有具有活性的菌株存在。优化农药废水优势菌扩大培养基,实验表明：最适生长的培养基为葡萄糖(2g/100mL)、蛋白胨(0.12g/100mL)、硫酸亚铁(0.2g)、磷酸二氢钾(0.5g)、氯化钠(0.01g)、硫酸镁(0.02g)、水(100mL)；将驯化污泥进行扩大培养后按20%的接种量接种到目的废水中,2d后农药废水的COD去除率为60.4%。(2)优化优势菌群液液态培养条件：对驯化后的焦化废水优势菌(硝化菌、反硝化菌)和农药废水菌,通过单因素试验研究pH、温度、接种量、培养时间对优势菌群的生长影响。试验结果表明：焦化废水优势硝化菌最适pH为7-8、温度为30℃、接种量为10%、培养时间为1d；反硝化菌最适pH为7-8、温度为25℃、接种量为15%、培养时间为2d。农药废水优势菌群的最适生长条件为pH为7、温度为30℃、接种量为15%、培养时间为2d。(3)改变传统的固定化方法,以价廉易得的生物质稻壳作为载体,采用固态发酵法制备固定化产品。实验自制滚筒式发酵系统,制得高效优势菌群固定化产品。在相同的实验条件下,在100mL的目的废水焦化废水中,分别加入10mL高效优势菌群菌液和5g湿的高效优势群固定化产品(按10%接种量),培养2d后,硝化菌菌液的COD去除率为85%,固定化产品的COD去除率为92%；反硝化菌菌液对焦化废水的去除率为78%,固定化产品对焦化废水的去除率为88%；农药降解菌对农药废水COD去除率为50%,磷的去除率为31%,农药降解菌固定化产品对农药废水COD去除率为52.5%,磷的去除率为38.3%,实验表明：固定化产品在菌液接种量低于液态菌群液的条件下,去除率均高于液态菌液,对比液态菌液具有较高的生物活性和去除率。(4)固定化产品不同于液态菌液,无法直接测定其生物量。为表征固定化产品的生物活性,实验对比研究脂磷法、麦角固醇法和TTC脱氢酶活性法。研究结果表明：由于生物质载体稻壳中含有脂磷,易对实验结果产生较大误差；TTC脱氢酶活性法不受载体和培养时间的影响,能较好的表征固定化产品的生物活性。生物质载体稻壳TTC脱氢酶活0.49ugTF g-1.h-1,固定化产品TTC脱氢酶活性检出值为11.54ugTF g-1.h-1,优化后硝化菌固定化产品TTC脱氢酶活为16.87ugTF g-1.h-1,反硝化菌固定化产品TTC脱氢酶活为30.85ugTF g-1.h-1,农药降解菌固定化产品TTC脱氢酶活为17.06ugTF g-1.h-1.(5)固态发酵产品保存方法的研究实验采用改进的冷冻法、干燥法和工业应用中的鼓风风干法作为固定化产品的保存方法。将同一批固定化产品均分成3份,分别采用上述三种方法保存30d后测定固定化产品的酶活,试验结果表明：采用冷冻法、干燥法和鼓风风干法保存30d的硝化固定化产品48h对焦化废水的COD去除率分别为78.4%、70.37%、67.9%,均高于液态培养的菌液51.23%。三种保存方法相比,冷冻保存效果最佳,鼓风干燥次之