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(chǔ)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(shí)對(duì)活性污泥中PHA的儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化的影響。實(shí)驗(yàn)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(chǔ)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(shí)，系統(tǒng)PHA儲(chǔ)存量最高，為773.4 mg/g�；旌纤嵯鄬�(duì)于單一的脂肪酸碳源更有利于活性污泥儲(chǔ)存PHA。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(chǔ)存。

聚羥基烷酸酯（polyhydroxyalkanoates，PHA）是原核微生物在碳氮營(yíng)養(yǎng)失衡的條件下在體內(nèi)儲(chǔ)存的一類有機(jī)物，可以作為微生物在營(yíng)養(yǎng)匱乏時(shí)維持自身生命活動(dòng)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(jiàn)，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(dòng)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(jī)負(fù)荷條件下，多次瞬時(shí)投加碳源，使碳源過(guò)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(guò)量的攝取有機(jī)碳源并在細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存為PHA，在“饑餓”條件下，PHA又作為營(yíng)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(jià)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(jiàn)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(jià)原料合成PHA對(duì)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(shí)意義。
本研究主要采用ADF工藝馴化具有PHA存儲(chǔ)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(shí)在細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存PHA的情況，從而獲得合成PHA的最佳碳源條件。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)裝置與運(yùn)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(duì)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(shí)進(jìn)水方式，每周期開(kāi)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(yùn)行2個(gè)周期。定期排泥，不調(diào)節(jié)PH。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

小試實(shí)驗(yàn)在1 L燒杯中進(jìn)行，每個(gè)燒杯加入主反應(yīng)器污泥500m L，采用瞬時(shí)進(jìn)水方式，在反應(yīng)開(kāi)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(shí)間為3h，每隔30 min取樣測(cè)定PHA。實(shí)測(cè)小試反應(yīng)器的MLSS為)2470mg/L。

1.2實(shí)驗(yàn)水質(zhì)

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