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本试验以ERP-SBR工艺的逆过程为载体、模拟将来可能采用的含可利用碳源的工业废水作为进水,研究了一株聚磷菌纯培养物在不同A/O SBR培养体系长期驯化的“主体反应器”及短期条件改变的“第二批次试验”下,利用好氧段末端菌体中poly-P作为动力、厌氧条件下PHB储存行为。对起始pH、温度、碳源浓度和营养限制等主要易控的影响因子作用机理进行了分析;并将系统中PO43--p代谢、NaAc吸收利用与PHB合成能力相耦合;为今后以聚磷菌为主体的脱磷剩余污泥资源化利用及PHB规模化生产探索道路。试验主要结果如下:(1)以模拟废水为碳源、采用实验室规模的ERP-SBR工艺对活性污泥进行为期25天快速诱导驯化,系统对PO43--p的去除率可达80.58%;从该富集聚磷菌的活性污泥里共分离得到36株纯菌株。再结合“异染粒和PHB颗粒染色”定性观察,与“强化吸释磷试验”定量测定,简便快捷地筛选得到一株胞内同时具有PHB颗粒和异染颗粒的高效聚磷菌。结合培养形态观察、生理生化特征分析和16S rDNA分子生物学技术,鉴定该聚磷菌为鲍曼不动杆菌,并命名为Acinetobacter baumannii LB4。(2)通过综合考察稳定运行的PHB积累系统受起始pH和温度的影响发现:控制起始pH中性偏碱,有利于菌体合成PHB,pH8.0时PHB合成量最大为229.6 mg·L-1;调节温度30~35℃,细胞干重和PHB合成量均达到最大值,分别为1264.6 mg·L-1和268.1 mg·L-1,且温度不是其限制因素。不同起始pH长期驯化的试验中,NaAc吸收速率、PO43--p厌氧释放和好氧吸收量及其快速代谢速率、PHB厌氧合成和好氧分解量及其快速代谢速率等7个指标均随pH的升高而增加。其中,厌氧结束时菌体胞内PHB含量由pH6.5的191.6 mg·L-1增加到pH 8.0时的233.5 mg·L-1。初始pH对PHB合成的影响主要作用在PO43--p快速释放速率上。不同温度长期驯化的试验中,除PO43--p的厌氧释放量和好氧吸收量未随温度呈现规律性变化外,其余5个指标均随温度升高而增加。其中,厌氧结束时菌体胞内PHB含量由20℃的179.3 mg·L-1增加到35℃时的269.2 mg·L-1;PHB积累量与吸磷量和释磷量的差值正向相关。温度对PHB合成的影响主要作用在NaAc吸收速率上。分析可知,PO43--p快速释放速率影响NaAc吸收速率,进而引起PHB快速合成速率的差异,最终导致厌氧PHB积累量的不同。(3)在不同初始碳源浓度长期驯化的试验中,聚磷菌A.baumannii LB4积累PHB量和积累到峰值所用的时间均随初始碳源浓度的提高而增加。分析PHB合成的整个过程,COD4000系统内PHB的浓度最大,为623.6 mg·L-1;COD500系统中碳源转化率以及PHB合成速率最高,分别为41.2%和175.2 mg·L-1·h-1;而采用COD为2000 mg·L-1的碳源浓度可以驯化出积累PHB质量分数最高的菌株,可占细胞干重27.6%。根据染色观察及现有理论推测得知,本试验中NaAc吸收受阻及PHB合成中断的现象是由于菌体内糖原耗舅鸬摹?在不同营养条件长期驯化以及短期改变的试验中,发现通过营养平衡的主体反应器驯化得到能够正常生长并积累PHB较多的微生物种群;再采用批式补料方式短期限制营养条件对其进行单独处理,更有利于促进PHB积累量和质量分数的提高,分别可达528.6mg·L-1和32.6%。(4)通过正交试验对PHB提取参数进行优化,得到最佳操作条件为:萃取温度50℃、萃取时间120 min、NaClO/CHCl3(V/V)为1/1、CHCl3为10 mL、干细胞重100 mg;提取的PHB可占细胞干重的33.2%。其中NaClO和CHCl3体积比对PHB提取量具有显著影响,随NaClO/CHCl3(WV)降低,PHB提取量增加。(5)通过紫外吸收光谱、红外光谱和元素分析等手段对提取所得PHB样品的化学结构进行表征,并与标准品比较。结果表明:提取所得样品在紫外吸收光谱215 nm处有巴豆酸共轭羰基的特征峰;在傅利叶红外光谱1723 cm-1具有羰基伸缩振动引起的特征峰;并且样品的C、H元素质量百分比与理论计算值接近。综合上述结果,可鉴定从聚磷菌A.baumannii LB4胞内提取获得的薄膜状物质为聚-β-羟基丁酸。