碳源對活性污泥合成聚羥基烷酸酯影響的研究.pdf

1、不可降解塑料的大量使用導(dǎo)致的環(huán)境污染已引起全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。聚羥基烷酸酯(Polyhydroxyalkanoate，PHA)是一種生物可降解塑料，若使用混合微生物培養(yǎng)的方法(如活性污泥法)來合成，則可降低其生產(chǎn)成本，因為反應(yīng)過程中不需要無菌條件，并且可以采用污水中的有機物為碳源。本文在長期運行的序批式反應(yīng)器中研究和比較了乙酸、乙酸與丙酸的混合物以及剩余污泥堿性發(fā)酵液為碳源對活性污泥合成PHA總量及PHA組分的影響，獲得了合成PHA的

2、合適工藝條件。 通過比較完全好氧工藝以及厭氧—好氧工藝長期馴化的活性污泥以乙酸為碳源對PHA合成的影響，結(jié)果表明，厭氧．好氧活性污泥工藝在厭氧條件下利用乙酸合成PHA量比完全好氧工藝在好氧條件下利用乙酸合成PHA量要低。在此基礎(chǔ)上，研究了好氧條件下乙酸加入次數(shù)、乙酸濃度及硝化抑制劑(丙烯基硫脲，ATU)對PHA合成的影響；將乙酸分3次加入到反應(yīng)器、乙酸濃度為2925mg/L及加入6.74mg/LATU時，可以使污泥揮發(fā)性懸浮固體

3、物(VSS)中PHA的含量達到56.3％，其中聚羥基丁酸(Polyhydroxybutyrate，PHB)的碳摩爾占PHA總碳摩爾的96％，聚羥基戊酸(Polyhydroxyvalerate，PHV)所占的比例為3％，二甲基三羥基戊酸(3—hydroxy-2—methyvalerate，PH2MV)所占的比例低于1％。 根據(jù)上述研究結(jié)果，采用好氧條件分三次加入有機酸的工藝(簡稱好氧動態(tài)進料，ADF)，研究了乙酸—丙酸混合酸為碳源

4、對PHA合成的影響。結(jié)果表明，有機酸濃度(1522、3044、5979及8972mg/L)、乙酸—丙酸比例(乙酸COD占總有機酸的COD比例分別為100％、51.2％、26.1％、0％)、氨氮濃度(0.28、13.91及60.6mg/L)及磷濃度(0、10.9及35.8mg/L)等對PHA合成以及其組分有明顯影響；以乙酸—丙酸混合酸為碳源合成PHA的最佳工藝條件為有機酸濃度3044mg/L、乙酸COD占總有機酸COD的比例為26.1％、

5、氨氮濃度為13.9mg/L、磷濃度為10.9mg/L，合成PHA的量占污泥揮發(fā)性懸浮固體物重量的51.1％，其中PHB、PHV及PH2MV分別占PHA總碳摩爾的14％、83％及3％。 論文還對活性污泥堿性條件下的發(fā)酵液為碳源合成PHA進行了研究，發(fā)現(xiàn)通過好氧動態(tài)進料工藝，可以使合成的PHA量達到污泥揮發(fā)性懸浮固體物重量的47％，其中PHB占32％、PHV占46％、PH2MV占21％。 通過以上三種碳源對污泥合成的PHA含