氯化鈉對混合菌群利用餐廚垃圾產(chǎn)酸液合成PHA的影響研究.pdf

1、碩士學位論文碩士學位論文氯化鈉對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：郝亞茹導師：陳志強教授申請學位：工程碩士學科：建筑與土木工程所在單位：市政環(huán)境工程學院答辯日期：2017年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:TU992.3U.D.C:628.3哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文I摘要采用混合菌群以實際餐廚垃圾厭氧產(chǎn)酸液為基質合成生物可降解塑料——聚羥基烷酸酯（PHA），對于降低PHA生產(chǎn)成

2、本、實現(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）的基質特點，有可能影響實際工程的應用。因此，研究產(chǎn)酸液底物條件下鹽度對活性污泥混合菌群合成PHA的影響規(guī)律，將為未來的工程實踐提供重要的理論價值和指導意義。本文首先開展2種未加鹽馴化產(chǎn)PHA菌利用含鹽有機廢水合成PHA的研究，結果表明，未經(jīng)鹽度馴化所富集的產(chǎn)PHA菌群，瞬時鹽濃度沖擊抑制了混合菌群的活性，對產(chǎn)PHA能力起到抑制作用，需要以含鹽有機廢水為底物馴

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，試驗不同進水負荷時ADD模塊對產(chǎn)PHA菌群的篩選能力，結果顯示，低負荷條件下的篩選效率最優(yōu)，系統(tǒng)7d完成啟動，混合菌群的PHA合成能力可以達到51.24%，適宜為后續(xù)試驗提供產(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，運行進水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富集反應器，分析1350mgCODL低進水負荷時不同鹽度馴化所富集菌群的理化性質與PHA積累規(guī)律，結果表明：在營養(yǎng)“充盈－匱乏”模式下，NaCl濃度低于15.0gL時，胞外聚合物（EPS）總量隨鹽度增加而上升，鹽度對PN（蛋白質）的影響顯著大于PS（多糖），活性污泥形態(tài)隨著鹽度增加而團聚密實，沉降性與鹽度成正比；2#SBR所富集菌群在周期內的污泥轉化率、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，各參數(shù)分別達到0.1622mgCOD（MMC）?mg1COD（VFA），0.6800mgCOD（PHA）?(mgX?h)1，0.1731mgCOD?(mgX?h)1和1.0669mgCOD?(mgX?h)1，且批次試驗獲得最高PHA合成率達50.47%；耐瞬時鹽濃度沖擊試驗中，2#SBR馴化的菌群受10.0gNaClL的瞬時鹽濃度沖擊時，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。通過將進水負荷提升至8433mgCODL，改變ADF運行模式，考察高進水負荷不同鹽度馴化富集的菌群性質（鹽度設置同低進水負荷），結果顯示，2#SBR中的活性污泥EPS含量最高，達138.53mggVSS，顯微觀察菌群形態(tài)最為團聚緊實；其富集菌群典型周期內的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，分別達0.7977mgCOD（PHA）