在时下热点的水处理技术中,生物强化技术因在处理难降解有机物方面有较大的应用潜力而备受关注。生物强化技术在应用过程中,微生物载体材料影响着运行成本和对污水处理的强化效果。当前主流的载体材料多为化工制品,不具备生物活性而无法与生化系统完全契合,因此,研发一种具有生物相容性、高效、后续处置简单的生物载体意义非凡。近年来,生物质载体如竹丝、秸秆等均被较多从业者关注,其中,由丝状真菌在特定流态下形成的菌丝球以具有一定的强度、较大的比表面积、适于细菌固着和生长的表面特性、良好的生物相容性等特点,其作为新型生物载体的可行性和技术优势已被证实。本研究基于不同的丝状真菌菌株,对菌丝球培养条件进行了优化,并采用生物絮凝剂对其进行表面改性,在此基础上,深入探讨菌丝球作为微生物载体的负载性能。本实验以实验室新筛选保藏的黑曲霉菌、桔青霉菌、米根霉菌各一株为研究对象,分别考察了三种真菌在形成菌丝球过程中的最优培养基配方和运行条件。研究发现,黑曲霉菌、桔青霉菌、米根霉菌三种真菌均在以葡萄糖为碳源、氯化铵为氮源的条件下生长最快,培养基中葡萄糖和氯化铵的添加量分别为10g/L和1g/L。培养过程中摇床转速和孢子接种量均会影响菌丝球的生长。当摇床转速为160r/min时,黑曲霉菌、桔青霉菌、米根霉菌均达最快生长状态,每150m L培养基中可以得到菌丝球干重分别为110.3mg、118.2mg、83.8mg。孢子接种量同样影响菌丝球产量,以2×108cfu的孢子浓度接种时,三种菌都在接种0.8m L孢子悬液时菌丝球产量达最佳。通过最优条件下菌丝球生长曲线发现,三种菌丝球经过48h后可达稳定状态。将培养成熟的黑曲霉菌丝球和桔青霉菌丝球在F2生物絮凝剂中浸泡,提高菌丝球表面胞外聚合物的含量,以期改善菌丝球的表面附着性能,增强菌丝球对微生物的负载能力。实验结果表明,经生物絮凝剂改性的两种菌丝球表面结合型胞外聚合物中多糖和蛋白质的量均大幅提升,且菌丝球的沉降性能得到改善。由于桔青霉菌丝球自身结构相对松散,沉降性能差,在较强水力冲击条件下无法保持原有形态,故不适宜作为载体材料使用。将改性后的黑曲霉菌丝球负载活性污泥,表征负载前后菌丝球的特性,并通过烧杯实验和运行序批式间歇反应器两种方式考察负载污泥菌丝球对实际生活污水的处理效能。结果显示,负载污泥的菌丝球处理生活污水的效果良好,水中化学需氧量去除率达82%,氨氮去除率达89%以上。由于菌丝球负载污泥过程中部分功能菌的缺失以及运行过程中缺氧时间不足,系统对总氮的去除率低,这一问题有待于后续研究进一步探讨解决。