氯化鈉對(duì)混合菌群利用餐廚垃圾產(chǎn)酸液合成PHA的影響研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文氯化鈉對(duì)混合菌群利用餐廚垃圾產(chǎn)酸液合成PHA的影響研究碩士研究生：郝亞茹導(dǎo)師：陳志強(qiáng)教授申請(qǐng)學(xué)位：工程碩士學(xué)科：建筑與土木工程所在單位：市政環(huán)境工程學(xué)院答辯日期：2017年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TU992.3U.D.C:628.3哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文I摘要采用混合菌群以實(shí)際餐廚垃圾厭氧產(chǎn)酸液為基質(zhì)合成生物可降解塑料——聚羥基烷酸酯（PHA），對(duì)于降低PHA生產(chǎn)成

2、本、實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的資源化有著積極意義，但是產(chǎn)酸液高碳氮、高鹽分（主要指NaCl）的基質(zhì)特點(diǎn)，有可能影響實(shí)際工程的應(yīng)用。因此，研究產(chǎn)酸液底物條件下鹽度對(duì)活性污泥混合菌群合成PHA的影響規(guī)律，將為未來的工程實(shí)踐提供重要的理論價(jià)值和指導(dǎo)意義。本文首先開展2種未加鹽馴化產(chǎn)PHA菌利用含鹽有機(jī)廢水合成PHA的研究，結(jié)果表明，未經(jīng)鹽度馴化所富集的產(chǎn)PHA菌群，瞬時(shí)鹽濃度沖擊抑制了混合菌群的活性，對(duì)產(chǎn)PHA能力起到抑制作用，需要以含鹽有機(jī)廢水為底物馴

3、化產(chǎn)PHA菌群；相比傳統(tǒng)的ADF工藝，ADDADF工藝增加了ADD篩選模塊以提升混合菌群中產(chǎn)PHA菌比例，試驗(yàn)不同進(jìn)水負(fù)荷時(shí)ADD模塊對(duì)產(chǎn)PHA菌群的篩選能力，結(jié)果顯示，低負(fù)荷條件下的篩選效率最優(yōu)，系統(tǒng)7d完成啟動(dòng)，混合菌群的PHA合成能力可以達(dá)到51.24%，適宜為后續(xù)試驗(yàn)提供產(chǎn)PHA菌群。其次，以ADD模塊篩選的產(chǎn)PHA菌群作為接種污泥，以模擬餐廚垃圾產(chǎn)酸液為底物，運(yùn)行進(jìn)水NaCl濃度分別為0.0gL（1#SBR）、5.0gL（2#

4、SBR）、10.0gL（3#SBR）、15.0gL（4#SBR）的ADF富集反應(yīng)器，分析1350mgCODL低進(jìn)水負(fù)荷時(shí)不同鹽度馴化所富集菌群的理化性質(zhì)與PHA積累規(guī)律，結(jié)果表明：在營養(yǎng)“充盈－匱乏”模式下，NaCl濃度低于15.0gL時(shí)，胞外聚合物（EPS）總量隨鹽度增加而上升，鹽度對(duì)PN（蛋白質(zhì)）的影響顯著大于PS（多糖），活性污泥形態(tài)隨著鹽度增加而團(tuán)聚密實(shí)，沉降性與鹽度成正比；2#SBR所富集菌群在周期內(nèi)的污泥轉(zhuǎn)化率、PHA比合成

5、速率、污泥生長速率以及底物吸收速率方面較其他三組具有優(yōu)勢(shì)，各參數(shù)分別達(dá)到0.1622mgCOD（MMC）?mg1COD（VFA），0.6800mgCOD（PHA）?(mgX?h)1，0.1731mgCOD?(mgX?h)1和1.0669mgCOD?(mgX?h)1，且批次試驗(yàn)獲得最高PHA合成率達(dá)50.47%；耐瞬時(shí)鹽濃度沖擊試驗(yàn)中，2#SBR馴化的菌群受10.0gNaClL的瞬時(shí)鹽濃度沖擊時(shí)，最高PHA合成率上升至51.31%。四組S

6、BR富集菌群合成的PHA產(chǎn)品中HB和HV單體比例幾乎不受鹽度影響，HB:HV維持在4：1。通過將進(jìn)水負(fù)荷提升至8433mgCODL，改變ADF運(yùn)行模式，考察高進(jìn)水負(fù)荷不同鹽度馴化富集的菌群性質(zhì)（鹽度設(shè)置同低進(jìn)水負(fù)荷），結(jié)果顯示，2#SBR中的活性污泥EPS含量最高，達(dá)138.53mggVSS，顯微觀察菌群形態(tài)最為團(tuán)聚緊實(shí)；其富集菌群典型周期內(nèi)的PHA比合成速率、污泥生長速率以及底物吸收速率具有優(yōu)勢(shì)，分別達(dá)0.7977mgCOD（PHA）