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甲醛作为一种重要的化学溶剂和化工生产原料,被非常广泛地应用于医药、造纸、木材加工、有机合成、塑料、树脂生产等行业,产生大量含甲醛废水造成环境污染。含甲醛废水的处理方法一般分物理法、化学法和生物法三大类,而生物法因其经济、环保的特点而备受关注。但是甲醛具有高致癌、致畸性,高浓度甲醛对生物具有很强的毒害作用,导致普通的活性污泥法能处理的甲醛浓度有限。投加对目标污染物具有高效降解性能的菌种或菌群进行生物强化的方法,成为提高生物对难降解污染物处理能力的一个可行途径。本研究以提高微生物对甲醛废水降解能力为目的,筛选降解甲醛的高效菌株,对其降解特性及机理进行研究,并探讨其对甲醛废水降解生物强化的可行性。从聚甲醛厂污水的活性污泥及新鲜土壤中各分离出一株能以甲醛为唯一碳源生长的菌株,分别命名为J1和P1。通过形态学和分子生物学的鉴定,确定菌株J1为麦芽糖假丝酵母(Candida maltosa),P1为恶臭假单胞菌(Pseudomonsa putida)。对C.maltosa和P.putida的甲醛降解性能研究表明,C.maltosa和P.putida降解甲醛的最适温度均为30℃;最适p H对C.maltosa是5,对P.putida是8,并且C.maltosa对p H的适应性极强;对1200mg/L及以下浓度的甲醛,P.putida能在48h内将其完全降解,降解速率显著快于C.maltosa的120h,但其对1400mg/L以上的甲醛浓度的适应期较C.maltosa长,但适应后的降解速率仍然高于C.maltosa,显示出优良的可驯化性;葡萄糖的加入并未对C.maltosa和P.putida降解甲醛产生抑制,反而促进了菌体的生长而加快了甲醛的去除且提高了两株菌耐受甲醛浓度的上限,甲醛为单一碳源时,C.maltosa能在168h内降解62%的2000mg/L甲醛,P.putida能在240h内完全降解1800mg/L的甲醛,加入葡萄糖后两株菌均能完全降解2000mg/L甲醛。与国内外甲醛降解菌的降解能力相比,本研究所筛选菌株C.maltosa和P.putida对甲醛的降解能力较高,尤其P.putida降解甲醛的速率高于许多报道菌株,具有进一步研究应用价值。对C.maltosa和P.putida甲醛降解机理的初步探究表明,C.maltosa和P.putida体内均存在依靠甲醛脱氢酶的甲醛氧化途径,甲醛的存在可强烈诱导C.maltosa和P.putida体内甲醛脱氢酶的表达。以P.putida进行的甲醛废水处理生物强化实验表明,接种的P.putida能成功定殖于污泥中,对1060mg/L以下浓度的甲醛废水都能实现很好地去除,提高了反应器对甲醛及COD的去除率;从反应器甲醛去除率及污泥状态变化情况分析,强化反应器的较佳甲醛浓度为720mg/L以下,可接受甲醛浓度为1060mg/L以下,而未强化反应器的较佳甲醛浓度为300mg/L以下,可接受甲醛浓度为420mg/L以下,生物强化提高了反应器可接受的甲醛浓度以及抗冲击负荷的能力。利用P.putida进行甲醛废水的生物强化是可行的。采用PCR-TGGE技术对污泥群落结构的分析表明,P.putida的接入并未破坏原始污泥的群落结构,反而由于该菌高效的甲醛降解率而解除了部分微生物受到的甲醛胁迫,延缓了甲醛浓度不断冲击的过程中群落多样性的降低,起到了稳健系统的作用。变形菌门中的三个亚纲:α-Proteobacteria、β-Proteobacteria和γ-Proteobacteria在系统运行前后的优势地位突出,说明该类群的微生物在普通污水及含有生物异质性物质的污水处理上都有重要作用。