在废水处理过程中,直接投加菌体虽然简单易行,但是所投加的特效菌体容易流失,或被其他微生物吞噬。固定化微生物技术可以将游离的微生物固定在载体上,使其高度密集并保持活性,使废水处理系统高效、稳定地运行。菌丝球是发酵过程中自然形成的一种微生物颗粒,它生物活性良好、沉降速度快、易于固液分离,能够较好地用于重金属废水和印染废的处理。然而,废水是一个十分复杂的混合体系,复杂的水质成分、不同环境因子对微生物的诱变作用等因素使纯种的单一菌丝球难以形成。因此,以单一菌丝球为载体,采用混合菌种自固定化技术,建立混合菌群组成的微生态环境,使各种固定化微生物协同发挥作用,必将成为废水处理领域研究的重点。在确定了菌丝球最适培养基的基础上,研究了单一菌丝球的形成过程及其影响因素,以及混合菌丝球的形成方式和影响因素,同时,进行了混合菌丝球净化效能的初步研究。优化曲霉Y3形成菌丝球的培养基,分别选择蔗糖、氯化铵为最适碳源和氮源,Mg²⁺和Fe²⁺为菌丝球生长的重要微量元素。探明了单一菌丝球最佳成球条件和形成过程。接种孢子浓度为104个/mL,培养基初始pH为4～6,在37℃、160rpm摇床上培养4d,形成的曲霉Y3菌丝球各方面性能最佳。单一菌丝球的形成过程可以概括为三个阶段:孢子晶核发芽长出菌丝;菌丝延伸生长,在外力的作用下形成菌丝球;菌丝继续生长,培养条件恶化,菌丝球自溶。研究了混合菌丝球的形成方式,实验证明,以自絮凝法和吸附法两种方式均可以培养出混合菌丝球。曲霉孢子和细菌共同培养形成混合菌丝球经历以下四个阶段:细菌参与孢子的凝聚,与孢子共同形成饱和晶核;饱和晶核中的细菌生长繁殖、孢子萌发长出菌丝;在水流剪切力的作用下,菌丝边延伸生长边围绕晶核进行缠绕,将细菌不断包裹其中和使其附着在菌丝上;混合菌丝球形成,并进一步生长。在吸附法形成混合菌丝球的实验中,苯胺降解菌菌悬液初始pH6.0～7.0,摇床转速为140rpm,在25～35℃下,球径为1.2～1.8mm的单一菌丝球对苯胺降解菌吸附固定效果好。曲霉Y3与苯胺降解菌形成的混合菌丝球具备一定的净化效能,对苯胺的去除率高达82.45%。扫描电镜照片显示,固定化后的微生物在菌丝上粘附牢固、生长良好,为生物质载体技术的开发奠定了理论基础。