真菌菌株的固定化及其在印染廢水處理中的應(yīng)用

賀曉凌，徐 磊，王 寧，劉 蓉，劉恩秀

（1.天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，天津 300387；2.天津市水質(zhì)安全評價(jià)與保障技術(shù)工程中心，天津 300387；3.天津市慶爍環(huán)保工程有限公司，天津 300451）

真菌菌株的固定化及其在印染廢水處理中的應(yīng)用

賀曉凌1，2，徐 磊1，王 寧1，劉 蓉1，劉恩秀3

（1.天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，天津 300387；2.天津市水質(zhì)安全評價(jià)與保障技術(shù)工程中心，天津 300387；3.天津市慶爍環(huán)保工程有限公司，天津 300451）

以聚乙烯醇（PVA）和海藻酸鈉（SA）為載體材料，制備PVA凝膠小球?qū)λY選的真菌進(jìn)行固定，對PVA小球的機(jī)械穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、溶脹性、滲透性、微觀結(jié)構(gòu)以及細(xì)胞毒性進(jìn)行測試，并以固定化真菌對不同合成染料廢水和工廠印染廢水進(jìn)行脫色研究.結(jié)果表明：PVA小球具有較高的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性，滲透性良好，細(xì)胞毒性較低；菌株對直接湖藍(lán)5B、直接耐曬大紅4BS為吸附脫色，5 d后脫色率分別達(dá)到92%和59%，而對酸性大紅3R和工廠印染廢水為降解脫色，5 d后脫色率均達(dá)到90%左右；固定化菌株經(jīng)4次重復(fù)利用后，對酸性大紅3R的脫色率仍超過92%，顯示出良好的重復(fù)利用性.

真菌；固定化；印染廢水處理；脫色

合成染料品種繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、化學(xué)穩(wěn)定性好、生物可降解性差，部分合成染料具有致癌、致畸、致突變的“三致”作用，是紡織工業(yè)和染料生產(chǎn)廢水中的主要污染物[1].目前染料的世界年產(chǎn)量近8×105t，其中50%以上是偶氮染料.由于偶氮染料及其降解產(chǎn)物芳香胺具有致癌性，因此，水體中偶氮染料的去除就變成一個(gè)十分重要的研究課題[2].廢水處理技術(shù)主要包括物理法、化學(xué)法和生物法.其中，物理法包括吸附法、膜分離技術(shù)、超聲波空化法和混凝法，化學(xué)法包括高級氧化法和電化學(xué)法，這些處理方法存在成本高、適應(yīng)性有限、容易二次污染及產(chǎn)生大量難處理污泥等缺點(diǎn)[3-4].而生物處理法具有操作簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的重視[5].固定化微生物處理廢水技術(shù)是利用化學(xué)或物理手段將游離細(xì)胞定位于限定的空間區(qū)域，并使之不懸浮于水、仍保持生物活性、可反復(fù)利用的方法[6].固定化微生物法與游離微生物法相比，其優(yōu)點(diǎn)有:在強(qiáng)酸強(qiáng)堿、高溫低溫、存在有機(jī)溶劑和有毒化合物等惡劣的環(huán)境條件下保護(hù)細(xì)胞；相對容易分離；可重復(fù)利用；增加細(xì)胞密度；降低外界微生物污染的敏感性[7].因此，固定微生物法處理廢水的工作近年來得到廣泛關(guān)注.聚乙烯醇（PVA）水溶液在室溫下可以通過氫鍵形成水凝膠，并且化學(xué)性質(zhì)不活潑，毒性低，耐生物老化，機(jī)械性能優(yōu)良，吸水量高，生物相容性好，在包埋微生物處理廢水方面得到廣泛應(yīng)用[8].然而，以固定化真菌處理印染廢水的研究還較少.本文以聚乙烯醇（PVA）和海藻酸鈉（SA）為載體材料，對所篩選的具有較強(qiáng)脫色能力的真菌進(jìn)行包埋，對PVA小球的性能進(jìn)行研究，并考察固定化菌株對不同合成染料廢水以及工廠印染廢水的處理效果.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料和設(shè)備

所用原料包括:酸性大紅3R（單偶氮酸性染料），直接湖藍(lán)5B（雙偶氮直接染料），直接耐曬大紅4BS（雙偶氮直接染料），天津工業(yè)大學(xué)紡織學(xué)院提供；印染廢水，所含染料為單偶氮酸性染料，天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司提供；聚乙烯醇（PVA），平均聚合度1 750±50，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所提供；海藻酸鈉，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所提供；硼酸，天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司提供；氯化鈣，天津大學(xué)科威公司提供；改良型R/MINI-1640培養(yǎng)基，賽默飛世爾生物化學(xué)制品（北京）有限公司提供；噻唑藍(lán)（MTT），美國Sigma公司提供；其它試劑均為國產(chǎn)分析純.

所用儀器包括:STARTER 3100型實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)，奧斯特儀器（上海）有限公司產(chǎn)品；數(shù)顯磁力攪拌器，鞏義市英峪儀器廠產(chǎn)品；H1650-W型臺式高速離心機(jī)，長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司產(chǎn)品；熱空氣消毒箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；數(shù)顯恒溫氣浴振蕩器，金壇市榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品；JJ-CJ-1FD型垂直流潔凈工作臺，蘇州市金凈凈化設(shè)備科技有限公司產(chǎn)品；YX-18LDJ型手提式壓力蒸汽滅菌器，江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司產(chǎn)品；721G型可見分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；Evolution 201型紫外可見分光光度計(jì)，賽默飛世爾科技（上海）有限公司產(chǎn)品；Quanta 200型環(huán)境掃描電子顯微鏡，捷克FEI公司產(chǎn)品；FTIR-650型傅里葉變換紅外光譜儀，天津港東科技發(fā)展股份有限公司產(chǎn)品；MK3型全自動酶標(biāo)儀，美國Thermo Labsystems公司產(chǎn)品.

1.2 菌的篩選與培養(yǎng)

取貴州六盤水市采集的土樣，用蒸餾水配成菌液，涂覆到印染廢水培養(yǎng)基上，常溫下培養(yǎng)2～3 d，待印染廢水培養(yǎng)基上生長出菌絲，把篩出的真菌接種到滅過菌的馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基中，接種過程采用無菌操作，于4℃保存.

1.3 PVA小球的制備

PVA小球的制備參照文獻(xiàn)[9]方法.稱取一定質(zhì)量的PVA和海藻酸鈉加入到蒸餾水中，90℃水浴溶解，溶液中PVA和海藻酸鈉的最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10%和0.8%，形成包埋劑溶液；將質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的CaCl2溶解于飽和硼酸溶液中配制交聯(lián)劑，降溫至4℃；用注射器將混合均勻的包埋劑從10 cm的高處滴入飽和硼酸和氯化鈣的混合水溶液中，輕輕攪拌0.5 h，形成凝膠小球；將所得凝膠球用生理鹽水洗滌2次，于4℃保存.

1.4 PVA小球的性能測試

（1）機(jī)械穩(wěn)定性.在室溫下，取50粒已經(jīng)達(dá)到溶脹平衡的PVA小球，稱其濕重，加入到100 mL蒸餾水中，室溫下磁力攪拌4 d，每天記錄小球濕重.

（2）化學(xué)穩(wěn)定性[10].以鹽酸（HCl）制備pH值為1～6的酸溶液，以氫氧化鈉（NaOH）制備pH值為8～13的堿溶液，將PVA小球分別浸泡在不同pH值溶液中60 h后，以去離子水充分漂洗，并進(jìn)行干燥，直至其質(zhì)量不再變化為止，記錄其質(zhì)量.

（3）溶脹性[11].在室溫下，將稱重后的干燥PVA小球浸入蒸餾水中，直至其達(dá)到溶脹平衡，然后以濕潤的濾紙除去表面水分，將樣品稱重.通過公式（1）計(jì)算溶脹率:

式中:W0為干燥PVA小球質(zhì)量；Wt為PVA小球溶脹狀態(tài)下質(zhì)量.

（4）滲透性.將PVA凝膠小球浸入到50 mg/L的酸性大紅3R溶液中，在室溫下放置，小球浸入溶液不同時(shí)間后，以紫外可見分光光度計(jì)在波長為505 nm處測定溶液的透射率，用其表征凝膠小球的滲透性.

（5）細(xì)胞毒性.稱取PVA小球1 g加入到10 mL改良型R/MINI-1640培養(yǎng)基中，于37℃浸提24 h，過濾除菌后即為體積分?jǐn)?shù)100%供試品浸提液，用完全培養(yǎng)基分別稀釋40、20、10、5倍，作為供試品浸提液，并用完全培養(yǎng)基作空白對照組.將制備好的HepG2（人肝癌細(xì)胞）懸液（細(xì)胞密度為1×105個(gè)/mL）100 μL接種于96孔培養(yǎng)板內(nèi)；待細(xì)胞貼壁后，棄去上清液，加入供試浸提液150 μL，并設(shè)空白對照組；每孔設(shè)5個(gè)復(fù)孔，于37℃5%CO2孵箱中培養(yǎng)48 h，然后加入5 mg/mL MTT液20 μL，繼續(xù)在37℃5%CO2孵箱中培養(yǎng)4 h.取出培養(yǎng)板，小心吸去每孔內(nèi)的培養(yǎng)液；然后加入150 μL二甲基亞砜（DMSO），置于振蕩器上振蕩10 min，混合均勻.用全自動酶標(biāo)儀測定光密度，按公式（2）計(jì)算相對細(xì)胞活性:

式中:A為有小球浸提液的孔中測得的吸光度，即實(shí)驗(yàn)組；A0為無小球浸提液的孔中測得的吸光度，即對照組.

（6）掃描電子顯微鏡（SEM）分析.PVA小球冷凍干燥后，用刀切開，然后將樣品噴金2～3 min，用掃描電子顯微鏡觀察PVA小球的斷面和表面形態(tài).

1.5 脫色實(shí)驗(yàn)

（1）菌株的固定化.將真菌接入100 mL馬丁氏培養(yǎng)基，在27℃、150 r/min條件下培養(yǎng)48 h，5 000 r/min離心5 min，用生理鹽水洗滌2次，重懸得到5 mL濃縮菌液.然后將菌液與冷卻至室溫的包埋劑混合均勻，滴入到交聯(lián)劑中制成小球作為固定化菌株，操作方法同1.3所述.

（2）固定化菌株對染料的脫色處理.分別在250 mL三角燒瓶中加入100 mL各自由直接湖藍(lán)5B、直接耐曬大紅4BS、酸性大紅3R制成的染料培養(yǎng)基（染料質(zhì)量濃度50 mg/L，葡萄糖1 g，（NH4）2SO40.4 g，KH2PO40.2 g，蒸餾水100 mL）和印染廢水（稀釋20倍）.分別稱取3 g（干重）固定化菌株加入到各染料培養(yǎng)基中，于27℃以150 r/min在搖床上震蕩培養(yǎng)5 d，離心后取上清液，用可見分光光度計(jì)在λmax處測定吸光度值，考察固定化菌株對不同染料的脫色能力.作為對照，將等量未包埋菌株的PVA小球加入到酸性大紅3R培養(yǎng)基中，培養(yǎng)條件相同.按公式（3）計(jì)算染料的脫色率[12]:

式中:A為不接種固定化菌株的染料培養(yǎng)基吸光度；B為接種固定化菌株的染料培養(yǎng)基吸光度.

（3）PVA小球的重復(fù)利用.待酸性大紅3R染料培養(yǎng)基完全脫色以后，取出溶液中固定化菌株的小球，用蒸餾水清洗2次，加入到100 mL同組分的染料培養(yǎng)基中，依次重復(fù)4次，每組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)2 d后，取上清液離心，測其吸光度.

1.6 染料降解分析

酸性大紅3R染料脫色完成后，在10 000 r/min離心5 min，取其上清液，使用紫外-可見分光光度計(jì)在波長為400～800 nm范圍內(nèi)分別對酸性大紅3R染料及其降解產(chǎn)物進(jìn)行吸收光譜掃描.取上清液，用等體積的乙酸乙酯提取出降解產(chǎn)物，將萃取液用無水硫酸鈉干燥，并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中蒸發(fā)至干，將得到的降解產(chǎn)物與酸性大紅3R染料分別進(jìn)行傅里葉變換紅外光譜分析.

2 結(jié)果與討論

2.1 機(jī)械穩(wěn)定性

在固定化真菌的使用過程中，為了保證其能長期穩(wěn)定的運(yùn)行，固定材料需要有較好的機(jī)械穩(wěn)定性.因此，本文對PVA小球的機(jī)械性能進(jìn)行了研究，結(jié)果如圖1所示.

圖1 PVA小球的機(jī)械穩(wěn)定性Fig.1 Mechanical stability of PVA beads

由圖1可以看出，PVA小球的質(zhì)量保留率隨時(shí)間有小幅度下降，4 d后保留率為89.19%，保持在較高水平.PVA小球經(jīng)過4 d的持續(xù)攪拌后仍能保持球形，沒有發(fā)生破碎現(xiàn)象，小球僅有少量帶氣上浮，大部分未上浮，但小球直徑有所增大，是由于吸水溶脹所致.由此表明，PVA小球的機(jī)械強(qiáng)度和韌性較強(qiáng)，能耐受較大的機(jī)械波動，具有較好的機(jī)械穩(wěn)定性，能適應(yīng)長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行.

2.2 化學(xué)穩(wěn)定性

化學(xué)穩(wěn)定性是衡量PVA小球?qū)嶋H應(yīng)用性能的一個(gè)重要指標(biāo)，因?yàn)樵趯?shí)際廢水的處理中，不同類型的廢水pH值不同，不同廢水的組份差異也很大.圖2所示為不同pH值下PVA小球的化學(xué)穩(wěn)定性.

圖2 PVA小球的化學(xué)穩(wěn)定性Fig.2 Chem ical stability of PVA beads

由圖2可知，pH值為5～6和11～13時(shí)，PVA小球的化學(xué)穩(wěn)定性最高，剩余質(zhì)量都在原質(zhì)量的80%左右. PVA小球的數(shù)量在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間保持恒定，且沒有發(fā)生破裂現(xiàn)象，這表明小球具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性.

2.3 PVA小球的溶脹性

PVA小球的溶脹率隨時(shí)間變化的曲線如圖3所示.

圖3 PVA小球的溶脹率Fig.3 Swelling ratio curve of PVA beads

由圖3可以看出，在初始溶脹階段，小球快速吸水，溶脹率隨時(shí)間急劇增加，1 000 min時(shí)，達(dá)到溶脹平衡.對PVA小球的溶脹動力學(xué)進(jìn)行分析，假設(shè)溶脹過程滿足一級動力學(xué)方程:

式中:t為溶脹時(shí)間；Qt為小球在時(shí)間t時(shí)的溶脹率；Qe為平衡溶脹率；d Qt/d t為溶脹速率；k為溶脹速率常數(shù).溶脹動力學(xué)方程可以通過對上述方程積分獲得:

繪制ln[（Qe-Q0）/（Qe-Qt）]對時(shí)間t的曲線，如圖4所示，溶脹速率常數(shù)k即為曲線的斜率.

圖4 PVA小球的溶脹動力學(xué)Fig.4 Swelling kinetics of PVA beads

由圖4可以看出，ln[（Qe-Q0）/（Qe-Qt）]與時(shí)間t顯示出良好的線性關(guān)系，說明PVA小球的溶脹過程動力學(xué)遵循一級動力學(xué)規(guī)律.

2.4 滲透性

圖5所示為PVA小球?qū)λ嵝源蠹t3R的滲透曲線.由圖5可以看出，酸性大紅3R溶液在波長505 nm的透射率隨小球浸入時(shí)間的延長而增大，5 h后達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài)，隨后又減小達(dá)到另一個(gè)平衡狀態(tài)，這表明小球具有良好的滲透性.另一方面，可以看出PVA小球只能吸附少量的酸性大紅3R.

圖5 PVA小球的滲透性Fig.5 Permeability of PVA beads

2.5 細(xì)胞毒性測試

采用MTT法對PVA小球的細(xì)胞毒性進(jìn)行測試，結(jié)果如表1所示.

表1 PVA小球的細(xì)胞毒性Tab.1 Cytotoxicity grade of PVA beads

由表1可知，相對于對照組，實(shí)驗(yàn)組吸光度值較低，隨浸提液體積分?jǐn)?shù)升高，細(xì)胞增殖率降低，細(xì)胞毒性由1級升至2級，這說明PVA小球?qū)?xì)胞具有輕微毒性，但毒性不大，在可使用范圍內(nèi).分析PVA小球?qū)?xì)胞具有輕微毒性的原因，可能是由于在小球制備過程中引入的硼酸對細(xì)胞具有一定的毒性所致.

2.6 PVA小球微觀結(jié)構(gòu)分析

PVA小球的表面及內(nèi)部形貌如圖6所示.

圖6 PVA小球的外表面和內(nèi)切面形貌Fig.6 SEM images of surface and cross section of PVA beads

由圖6可以清晰地看到，小球的外表面分布著較多孔洞，但孔徑較??；小球內(nèi)部為孔徑均勻的多孔結(jié)構(gòu)，且大孔的壁上出現(xiàn)大量的微孔隙.這種結(jié)構(gòu)不僅可以阻止大分子有毒有害物質(zhì)對小球內(nèi)部固定化微生物的毒害，也有助于內(nèi)部微生物有效地獲取營養(yǎng)物質(zhì)和溶解氧，并為微生物代謝產(chǎn)物提供了運(yùn)輸通道.

2.7 固定化真菌對不同染料的脫色效果

固定化菌株對不同染料及印染廢水的脫色率如圖7所示.

圖7 染料脫色率Fig.7 Decolourization rate of dye

由圖7可以看出，固定化菌株對直接湖藍(lán)5B和直接耐曬大紅4BS的脫色率1 d后分別達(dá)到91%和56%，5 d后分別為92%和59%，第1天和第5天的脫色率無顯著區(qū)別，說明對二者的脫色為吸附脫色，在第1天就達(dá)到了吸附平衡；隨處理時(shí)間延長，固定化菌株對酸性大紅3R和印染廢水的脫色率呈上升趨勢，5 d后脫色率均達(dá)到90%左右，說明菌株對于酸性大紅3R和印染廢水為降解脫色，菌株對染料的脫色效果存在時(shí)間效應(yīng).由圖7還可以看出，在相同條件下培養(yǎng)5 d，未包埋菌株的空白PVA小球?qū)λ嵝源蠹t3R的脫色率僅為10.7%，游離態(tài)真菌對酸性大紅3R的脫色率為54.4%，這說明包埋劑本身對酸性大紅3R的吸附脫色效果非常小，固定化菌株對染料的脫色作用大部分由菌株產(chǎn)生，而非包埋劑產(chǎn)生，且固定化真菌的脫色效率要高于游離態(tài).酸性大紅3R與印染廢水中所含染料均為單偶氮染料，而直接耐曬大紅4BS與直接湖藍(lán)5B為雙偶氮染料.由此可知，此菌株對單偶氮染料具有很好的降解脫色效果，而對雙偶氮染料則以吸附脫色為主，降解效果不是很理想.

2.8 染料降解分析

為進(jìn)一步確定菌株對酸性大紅3R的脫色機(jī)理，對酸性大紅3R經(jīng)菌株處理前后的化學(xué)組成進(jìn)行紫外、紅外分析，結(jié)果如圖8、圖9所示.

圖8 酸性大紅3R降解前后的紫外譜圖Fig.8 UV-vis spectra of Acid Red 3R before and after biodegradation

圖9 酸性大紅3R降解前后的紅外譜圖Fig.9 FTIR spectra of Acid Red 3R before and after biodegradation

由圖8紫外光譜圖可知，酸性大紅3R染料經(jīng)菌株處理后，在505 nm處的特征吸收峰消失.染料經(jīng)菌株處理后脫色有兩種可能，吸附脫色或降解脫色，如果是吸附脫色，紫外吸收峰的峰強(qiáng)度會減小，而生物降解脫色則會使特征吸收峰完全消失，或者出現(xiàn)新峰，由此可見菌株對酸性大紅3R的脫色作用為降解脫色.由圖9紅外光譜圖可以看出，染料脫色前在1 488 cm-1處出現(xiàn)的特征峰，在3 430 cm-1處出現(xiàn)-OH伸縮振動峰；而染料脫色后，1 488 cm-1處的特征峰消失，在3 424 cm-1、3 228 cm-1處出現(xiàn)了2個(gè)明顯的吸收峰，為—NH伸縮振動峰.這些結(jié)果表明染料中偶氮鍵消失，生成了新的—NH鍵，證實(shí)本文菌株對酸性大紅3R的脫色作用為降解脫色.

2.9 PVA小球的重復(fù)利用性

真菌在固定化以后，其過濾和轉(zhuǎn)移更加方便，使重復(fù)利用成為可能，同時(shí)也能極大地減少固體廢物的產(chǎn)生.重復(fù)利用PVA小球?qū)λ嵝源蠹t3R染料進(jìn)行脫色的脫色率變化情況如圖10所示.

圖10 PVA小球的重復(fù)利用性Fig.10 Reuse of PVA beads

PVA小球在重復(fù)利用過程中，其數(shù)量沒有變化，沒有破裂現(xiàn)象，且小球尺寸變化不大.由圖10可知，PVA小球在重復(fù)利用過程中，比第一次脫色速率加快，且脫色率都超過92%.包埋過程中，化學(xué)試劑會對真菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成一定的損傷，抑制其生長和產(chǎn)酶，所以第一次脫色效率較低；經(jīng)過第一次培養(yǎng)處理，真菌得以生長和恢復(fù)，產(chǎn)酶能力加強(qiáng)，脫色效率也得到了提高.4次重復(fù)循環(huán)實(shí)驗(yàn)后仍保持較高的脫色能力，表現(xiàn)出良好的重復(fù)利用性.

3 結(jié)論

本文以聚乙烯醇（PVA）和海藻酸鈉（SA）為載體材料，成功制備PVA凝膠小球.對PVA小球的機(jī)械穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、溶脹性、滲透性、細(xì)胞毒性進(jìn)行了研究，并對小球的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析.以PVA小球包埋真菌菌株，對不同合成染料廢水以及工廠印染廢水進(jìn)行脫色研究.結(jié)果表明:

（1）PVA小球具有較高的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性，滲透性良好，細(xì)胞毒性較低；PVA小球內(nèi)部為多孔形貌，有利于真菌的生長，且有助于營養(yǎng)物質(zhì)與代謝產(chǎn)物的傳輸.

（2）固定化菌株對雙偶氮染料直接湖藍(lán)5B、直接耐曬大紅4BS為吸附脫色，而對單偶氮染料酸性大紅3R和印染廢水所含染料為降解脫色.

（3）對固定化菌株進(jìn)行重復(fù)利用，重復(fù)過程中脫色速率明顯加快，2 d后脫色率超過92%，且可重復(fù)次數(shù)較多，這將大大減輕印染廢水處理過程中資源浪費(fèi)、固體廢物多的困擾.

（4）本文研究成果為印染廢水處理菌群增添新的菌株，并且通過菌株的固定，可以克服傳統(tǒng)污水生物處理工藝中生物量濃度偏低、不耐沖擊負(fù)荷、污泥上浮膨脹和流失等缺陷，提高廢水處理效率，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義.

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Immobilization and application of fungus in dyeing-wastewater treatment

HE Xiao-ling1，2，XU Lei1，WANG Ning1，LIU Rong1，LIU En-xiu3
（1.School of Environmental and Chemical Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China；2.Tianjin Engineering Center for Safety Evaluation of Water Quality&Safeguards Technology，Tianjin 300387，China；3.Tianjin Qingshuo Environmental Engineering Limited Company，Tianjin 300451，China）

The fungus screened from soil was enclosed in the hydrogel beads made from polyvinyl alcohol and sodium alginate.PVA beads were investigated in terms of chemical stability，mechanical stability，swelling ratio，permeability，microstructure and cytotoxicity.The decolorization efficiency of the immobilized fungus on different artificial dyeing wastewater and real dyeing water from plant were investigated.The results revealed that the PVA beads have high mechanical and chemical stability，good permeability，low cytotoxicity.The decolorizations of direct sky blue 5B and direct fast scarlet 4BS were mainly due to the adsorption of dyes by fungus and the decolorization rate of dye reached 92%and 59%after 5 days，respectively.However，the decolorizations of acid red 3R and real dyeing wastewater from plant were caused mainly by the biological degradation and the decolorization rate of dye both reached about 90%after 5 days.Furthermore，immobilized fungus exhibited excellent reusability and its decolorization rate for acid red 3R reached 92%after four repeat using.

fungus；immobilization；dyeing-wastewater treatment；decolorization

X791

A

1671－024X（2015）04－0012－06

10.3969/j.issn.1671-024x.2015.04.003

2015-04-22

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31170076）

賀曉凌（1971—），女，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槲⑸锓ㄎ鬯幚砑碍h(huán)境功能材料的開發(fā)與利用. E-mail:hexiaoling@tjpu.edu.cn