Membrane aerated biofilm reactors (MABRs) have potential in wastewater treatment as they permit simultaneous COD minimisation, nitrification and denitrification. Here we report on the application of the MABR to the removal of fluorinated xenobiotics from wastewater, employing a Pseudomonas knackmussii monoculture to degrade the model compound 4-fluorobenzoate. Growth of biofilm in the MABR using the fluorinated compound as the sole carbon source occurred in two distinct phases, with early rapid growth (up to 0.007 h(-1)) followed by ten-fold slower growth after 200 h operation. Furthermore, the specific 4-fluorobenzoate degradation rate decreased from 1.2 g g(-1) h(-1) to 0.2 g g(-1) h(-1), indicating a diminishing effectiveness of the biofilm as thickness increased. In planktonic cultures stoichiometric conversion of substrate to the fluoride ion was observed, however in the MABR, approximately 85% of the fluorine added was recovered as fluoride, suggesting accumulation of 'fluorine' in the biofilm might account for the decreasing efficiency. This was investigated by culturing the bacterium in a tubular biofilm reactor (TBR), revealing that there was significant fluoride accumulation within the biofilm (0.25 M), which might be responsible for inhibition of 4-fluorobenzoate degradation. This contention was supported by the observation of the inhibition of biofilm accumulation on glass cover slips in the presence of 40 mM fluoride. These experiments highlight the importance of fluoride ion accumulation on biofilm performance when applied to organofluorine remediation.

中文翻译：

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Knackmussii B13假单胞菌生物膜培养物中影响4-氟苯甲酸酯降解的因素。

膜曝气生物膜反应器（MABR）在废水处理方面具有潜力，因为它们可以同时减少COD，硝化和反硝化。在这里，我们报道了MABR在去除废水中氟化异种生物中的应用，该技术采用克氏假单胞菌单一培养物降解模型化合物4-氟苯甲酸酯。使用氟化化合物作为唯一碳源的MABR中生物膜的生长发生在两个不同的阶段，早期快速生长（高达0.007 h（-1）），然后在200 h操作后缓慢增长十倍。此外，特定的4-氟苯甲酸酯降解速率从1.2 gg（-1）h（-1）降低到0.2 gg（-1）h（-1），表明生物膜的有效性随着厚度的增加而降低。在浮游培养中，观察到底物向氟化物离子的化学计量转换，但是在MABR中，大约85％的添加氟以氟的形式被回收，这表明生物膜中“氟”的积累可能是效率降低的原因。通过在管状生物膜反应器（TBR）中培养细菌进行了研究，结果表明生物膜中存在大量的氟化物积累（0.25 M），这可能是抑制4-氟苯甲酸酯降解的原因。在存在40 mM氟化物的情况下观察到生物膜在玻璃盖玻片上的积聚受到抑制，这支持了这一观点。这些实验突出了氟离子积累在应用于有机氟修复时对生物膜性能的重要性。添加的氟中约有85％被回收为氟化物，表明生物膜中“氟”的积累可能是效率降低的原因。通过在管状生物膜反应器（TBR）中培养细菌进行了研究，结果表明生物膜中存在大量的氟化物积累（0.25 M），这可能是抑制4-氟苯甲酸酯降解的原因。在存在40 mM氟化物的情况下观察到生物膜在玻璃盖玻片上的积聚受到抑制，这支持了这一观点。这些实验强调了氟离子积累在应用于有机氟修复时对生物膜性能的重要性。添加的氟中约有85％被回收为氟化物，表明生物膜中“氟”的积累可能是效率降低的原因。通过在管状生物膜反应器（TBR）中培养细菌进行了研究，结果表明生物膜中存在大量的氟化物积累（0.25 M），这可能是抑制4-氟苯甲酸酯降解的原因。在存在40 mM氟化物的情况下观察到生物膜在玻璃盖玻片上的积聚受到抑制，这支持了这一观点。这些实验突出了氟离子积累在应用于有机氟修复时对生物膜性能的重要性。生物膜中的碳可能会导致效率降低。通过在管状生物膜反应器（TBR）中培养细菌进行了研究，结果表明生物膜中存在大量的氟化物积累（0.25 M），这可能是抑制4-氟苯甲酸酯降解的原因。在存在40 mM氟化物的情况下观察到生物膜在玻璃盖玻片上的积聚受到抑制，这支持了这一观点。这些实验突出了氟离子积累在应用于有机氟修复时对生物膜性能的重要性。生物膜中的碳可能会导致效率降低。通过在管状生物膜反应器（TBR）中培养细菌进行了研究，结果表明生物膜中存在大量的氟化物积累（0.25 M），这可能是抑制4-氟苯甲酸酯降解的原因。在存在40 mM氟化物的情况下观察到生物膜在玻璃盖玻片上的积聚受到抑制，这支持了这一观点。这些实验突出了氟离子积累在应用于有机氟修复时对生物膜性能的重要性。在存在40 mM氟化物的情况下观察到生物膜在玻璃盖玻片上的积聚受到抑制，这支持了这一观点。这些实验突出了氟离子积累在应用于有机氟修复时对生物膜性能的重要性。在存在40 mM氟化物的情况下观察到生物膜在玻璃盖玻片上的积聚受到抑制，这支持了这一观点。这些实验突出了氟离子积累在应用于有机氟修复时对生物膜性能的重要性。