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印染废水结构复杂,色度大,生物可降解性差。目前主要应用的生物处理技术活性污泥法存在污染物去除不完全,脱色效果较差,容易出现污泥膨胀等问题。近年来,随着对染料脱色真菌的广泛研究,真菌展现出巨大的应用潜力,但其存在降解能力单一,工业化应用困难等问题。蒽醌和偶氮类染料是目前广泛使用的两类合成染料,因此本文组合蒽醌染料脱色曲霉Aspergillus sp.XJ-2(CGMCC12963)和偶氮染料脱色曲霉Aspergillus sp.TS-A(CGMCC 12964)进行混合染料的脱色研究,结果如下:(1)染料降解途径的研究:染料降解广谱性研究表明TS-A对多种偶氮染料,XJ-2对多种蒽醌染料有很好的脱色降解效果。其中,XJ-2对蒽醌染料分散蓝2BLN(50 mg/L)可在120 h内实现93.3%的脱色率。以分散蓝2BLN为目标染料,利用紫外-可见光谱(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和气相色谱-质谱(GC-MS)检测XJ-2降解分散蓝2BLN的代谢产物。结果显示分散蓝2BLN发生显著地生物降解,甚至发生部分矿化;胞内外木质素酶系酶活实验表明锰过氧化物酶是XJ-2脱色的关键酶;同时,推测出XJ-2对分散蓝2BLN的两种降解路径;(2)木质素酶系酶催化特性的研究:通过单因素法考察XJ-2和TS-A产生的三种胞外降解酶的酶促反应影响因素。XJ-2和TS-A漆酶最适温度分别为:35℃,40℃;锰过氧化物酶30℃,35℃;木质素过氧化物酶为45℃,50℃;最适pH分别为:漆酶5,6;锰过氧化物酶4,5;木质素过氧化物酶6,7;金属离子对XJ-2和TS-A产生的同一种酶作用效果一致的有:Cu2+和Ca2+对胞外漆酶有促进作用,Fe3+呈现抑制作用;Mn2+对胞外锰过氧化物酶有促进作用,Cu2+和Al3+呈现抑制作用;Co2+和Al3+对胞外木质素酶有促进作用,Sr2+呈现抑制作用;动力学参数表明XJ-2和TS-A胞外漆酶、锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶都表现出与底物良好的亲和性。(3)XJ-2和TS-A共培养体系的构建及其相互关系的研究:为提高曲霉对染料脱色的范围,通过单因素法构建共培养体系:接种比例4:4,XJ-2和TS-A同时接种,氮源为酵母浸粉,碳源为甘薯,30℃,pH为5.0时,共培养曲霉脱色效果最好,72 h内脱色率可达到98%。通过平板对峙生长实验,纯培养及共培养体系的生长曲线、脱色率、pH及木质素酶系酶活测定,表明两株曲霉有很好的互生关系,共培养方式可扩展曲霉脱色范围,且共培养曲霉对混合染料(50mg/L)的脱色率较单菌株提高33.1%。(4)共固定曲霉的脱色研究:通过吸附法,以大孔聚氨酯泡沫作为载体,对XJ-2和TS-A进行共固定,结果表明:48 h内共固定菌株对混合染料(130 mg/L)的脱色率与游离混合菌株相比提高30%左右;菌株耐受性实验表明共固定菌株能够在96 h内实现对210 mg/L高浓度染料92.7%的脱色率;连续多批次脱色实验表明共固定曲霉重复利用15次对混合染料的脱色率仍保持80%左右;将共固定曲霉投入到序批式柱状生物反应器中处理模拟染料废水和实际印染废水,通过单因素法优化空气流率对脱色效果的影响,得到最佳空气流率为0.3 m3/h;在最佳工艺条件下,96 h内模拟染料废水实现95.3%的脱色率,87.0%的COD去除率,实际印染废水脱色率为85.5%,COD去除率为78.5%,这表明共固定曲霉有很好的实际应用潜力。