论文部分内容阅读
PHAs在生物法强化除磷的过程中扮演着"能量转化器"的角色,细菌在营养物质不平衡的生长条件下(如氮源、磷源或氧源受限制)吸收有机物合成PHAs,进而为好氧除磷提供能量达到高效除磷的目的.如果在废水除磷的过程中将排出的含高磷量的污泥作为生产PHAs的菌源,一方面从污泥中提取出一定量的PHAs后解决大量剩余污泥需要再进行处理的问题,另一方面可以获得高附加值产品PHAs,是污泥资源化和减量化的新方向.在该文中先利用SBR反应器驯化污泥使聚磷菌占优势地位,对废水进行处理,然后从剩余污泥中合成PHAs.采用城市污水处理厂的污泥进行长时间的厌氧/好氧强化驯化,驯化前后污泥的含磷率由1.83﹪增加至2.89﹪,污泥的沉降性能明显改善,聚磷菌成为活性污泥中的优势菌.对于不同初始总磷浓度废水,吸磷总量与初始总磷浓度无关.研究了COD/TP比值对除磷的影响规律,其比值大于50时可达到0.5mg/L的出水磷浓度,但COD负荷过高时,反而有可能破坏系统的除磷效果.聚磷菌吸收磷的能力和在厌氧阶段下合成的PHAs含量有关,存在一定的比例关系.为了提高活性污泥合成PHAs的产量,研究了不同培养条件下活性污泥合成PHAs的能力.适宜的碳源浓度以COD值来表示为3500mg/L~4500mg/L;氮源、磷源作为影响细菌合成PHAs的重要因素并不是越少越好,为了维持细菌一定量的增殖,可添加适当磷元素和氮元素作为细菌繁殖的生命元素;pH偏碱性有利于细菌中积累PHAs,若是呈酸性则细菌的PHAs含有量不会增加.综合以上结果,得出最佳培养操作条件:在COD为4000mg/L,C:N控制到100:1,C:P为400:1,pH是8的条件下,污泥的PHAs含量最多,达到216mg/gSS.采用最佳培养操作条件,研究了5种不同碳源培养活性污泥污泥合成的PHAs的样品,通过GC-MS、<1>HNMR、FT-IR谱图确定了PHAs的组成成分和比例,探讨了不同碳源培养活性污泥所得到不同PHAs的机理.以乙酸钠、乙醇为碳源时,PHAs的单体组成主要都是3-羟基丁酸HB;以葡萄糖为碳源时,PHAs的单体组成以3-羧基戊酸HV占91.4﹪,HB占8.6﹪;以可溶性淀粉为碳源时,除了HB为主体成分占92.4﹪之外,还有4-甲基3-羟基戊酸4MHV和3-羟基乙酸HHx,分别占5.1﹪和2.5﹪;以味精为碳源时,PHAs含有七种单体:40.32﹪HB,51.66﹪的3-羟基十二酸HDD,而3-羟基癸酸3HD、5-羟基戊酸5-HV、5-甲基3-羟基己酸5MHHx、3-羟基庚酸3HH、3-羟基辛酸3HO这5种单体总共占8.02﹪.红外谱图表明,不同单体组成的主要功能基团的峰位保持一致,图形相似,最强吸收峰羰基峰的峰位在1721~1730cm<-1>出现.