混合菌群合成聚羟基烷酸最佳工艺条件研究

摘要

聚羟基烷酸(PHA)是一种环境友好的可生物降解塑料，具有与化学合成塑料聚丙烯相似的性质，但是其具有生物降解性，因此是近年来研究的热点。传统PHA生产方法是利用纯培养菌种微生物发酵，原料成本高，较高的市场价格限制了PHA的大规模生产和应用。利用活性污泥混合菌群从废水中回收PHA，不仅减少了废水处理过程中的污泥产量，还能降低PHA的成本。但是混合菌群合成PHA的产量比纯菌发酵法低，其产量的提高是降低成本的重要因素。因此对影响混合菌群生产PHA的各种因素，包括碳源、碳氮比、碳磷比、温度和pH值等进行深入系统的分析具有较高的研究价值。
　　课题使用厌氧-好氧工艺在SBR反应器中驯化活性污泥，以乙酸钠作为底物，在保证营养均衡的条件下，考察底物浓度对PHA合成的影响，在一定范围内，PHA的产量随着碳源浓度的增加而增加，超出这个范围，PHA的产量不再增加有减少的趋势，最佳的COD浓度为800-1000mg/L。对应的COD污泥负荷为1.6-2kgCOD/kgMLSS·d；最大PHA合成比例占细胞干重20％。
　　聚羟基烷酸(PHA)是微生物在不平衡营养条件下贮存的一种胞内聚合物，限磷和限氮两种方式均有助于活性污泥中的混合菌群合成PHA，研究考察了两种不同方式下活性污泥合成PHA的情况。实验结果表明，当C:N为125时，活性污泥中PHA的合成量达到细胞干重的59%；当C:P为750时，活性污泥积累的最大PHA含量占细胞干重的37%，说明限氮和限磷两种方式对活性污泥合成PHA均有很大影响，且限氮方式更有效。但限制营养元素过多会导致污泥膨胀。
　　在不同的温度下，PHA的产量也有所不同，温度越高，细胞生长速度越快，但PHA的产量会降低。

目录

混合菌群合成聚羟基烷酸最佳工艺条件研究

Experimental Research on Optimum Condition for Polyhydroxyalkanoates Synthesis by Activated Sludge

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题研究目的和内容

第2章 实验装置、材料与方法

2.1 实验装置及运行工况

2.2 实验方法

2.3 检测方法

第3章 不同底物浓度对PHA合成的影响

3.1 实验方法

3.2 主要检测指标及分析方法

3.3 结果及分析

3.4 本章小结

第4章 限氮和限磷对活性污泥合成PHA的影响

4.1 限制营养阶段下的驯化过程

4.2 限制营养对PHA合成的影响

4.3 限氮和限磷两种方式对PHA影响的比较

4.4 限制营养元素引发的污泥膨胀

4.5 本章小结

第5章 温度对PHA合成的影响

5.1 实验方法

5.2 主要检测指标及分析方法

5.3 结果及分析

5.4 本章小结

结 论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢