Er zijn verschillende manieren om uit te leggen hoe pymongo kan werken (of mislukken) met mod_wsgi, hier voorgesteld:http://api.mongodb.org/python/current/faq.html?highlight=wsgi#does-pymongo-work-with-mod-wsgi
Daarnaast kun je een soort pooling-oplossing gebruiken, zoals hier beschreven:http://www.mongodb.org/display/DOCS/Notes+on+Pooling+for+Mongo+Drivers
Een project waarvan ik weet dat het al pooling heeft, is MongoEngine , het is een heel eenvoudige ORM die pymongo achter de schermen gebruikt. Misschien wil je er samen met de pymongo faq-oplossingen hierboven naar kijken.