摘要：采用經(jīng)乙酸鈉馴化培養(yǎng)具有一定聚羥基烷酸酯（PHA）儲存能力的活性污泥，考察乙酸、丙酸和丁酸3種短鏈脂肪酸，以及乙酸、丁酸分別與丙酸按1：1、1：2、2：1比例組合成的6種混合酸作為碳源時對活性污泥中PHA的儲存和轉(zhuǎn)化的影響。實驗結(jié)果表明，在3種短鏈脂肪酸中，以丁酸為碳源得到活性污泥PHA儲存量最高，為40.53 mg/g；在混合酸中，乙酸與丙酸按1：2組合時，系統(tǒng)PHA儲存量最高，為773.4 mg/g�；旌纤嵯鄬τ趩我坏闹舅崽荚锤欣诨钚晕勰鄡Υ鍼HA。在混合酸總量一定的條件下，隨著丙酸比例的增加，乙酸與丙酸混合比丁酸與丙酸混合更有利于微生物的PHA儲存。
聚羥基烷酸酯（polyhydroxyalkanoates，PHA）是原核微生物在碳氮營養(yǎng)失衡的條件下在體內(nèi)儲存的一類有機物，可以作為微生物在營養(yǎng)匱乏時維持自身生命活動的碳源和能源物質(zhì)。PHA可以制成可生物降解塑料，其中有2種單體最為常見，聚羥基丁酸酯（polyhydroxybutyrate，PHB），具有脆性和硬度，及聚羥基戊酸酯（polyhydroxyvalerate，PHV），具有粘性和延展性。
好氧動態(tài)投加碳源工藝（ADF）是活性污泥合成PHA的常規(guī)工藝之一。在好氧、高有機負(fù)荷條件下，多次瞬時投加碳源，使碳源過量與匱乏交替出現(xiàn)。相應(yīng)的微生物在反應(yīng)系統(tǒng)中不斷經(jīng)歷“飽食”（feast）與“饑餓”（famine）階段，在“飽食”條件下過量的攝取有機碳源并在細(xì)胞內(nèi)儲存為PHA，在“饑餓”條件下，PHA又作為營養(yǎng)物質(zhì)被消耗，而活性污泥沉降后又被回流“飽食”階段。
PHA的工業(yè)化生產(chǎn)所采用的碳源，絕大多數(shù)是葡萄糖等價格昂貴的單一碳源，這與傳統(tǒng)塑料生產(chǎn)工藝相比，成本較高，限制了PHA的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。而乙酸、丙酸和丁酸是廢水中常見的3種短鏈脂肪酸，可以作為活性污泥合成PHA的碳源，利用廉價原料合成PHA對于PHA的大規(guī)模生產(chǎn)及廣泛應(yīng)用都有著重要的現(xiàn)實意義。
本研究主要采用ADF工藝馴化具有PHA存儲能力的活性污泥，研究乙酸、丙酸和丁酸作為碳源被活性污泥微生物細(xì)胞利用，同時在細(xì)胞內(nèi)儲存PHA的情況，從而獲得合成PHA的最佳碳源條件。
1實驗部分
1.1實驗裝置與運行方法
活性污泥取自高碑店污水處理廠好氧段，主反應(yīng)器采用好氧序批式反應(yīng)器（SBR）對活性污泥進(jìn)行馴化培養(yǎng)，反應(yīng)器的有效容積為10L，采用瞬時進(jìn)水方式，每周期開始進(jìn)水2 L，完全好氧曝氣4h，沉淀1h、排水、閑置和進(jìn)水1h，每天運行2個周期。定期排泥，不調(diào)節(jié)PH。具體參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
小試實驗在1 L燒杯中進(jìn)行，每個燒杯加入主反應(yīng)器污泥500m L，采用瞬時進(jìn)水方式，在反應(yīng)開始前分別加入100m L 3種短鏈脂肪酸配成的水溶液，采用六聯(lián)攪拌器進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速為120r/min，總反應(yīng)時間為3h，每隔30 min取樣測定PHA。實測小試反應(yīng)器的MLSS為)2470mg/L。
1.2實驗水質(zhì)
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