摘要：采用經乙酸鈉馴化培養具有一定聚羥基烷酸酯（PHA）儲存能力的活性污泥，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對活性污泥中PHA的儲存和轉化的影響。實驗結果表明，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，系統PHA儲存量最高，為773.4 mg/g。混合酸相對于單一的脂肪酸碳源更有利于活性污泥儲存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儲存。

聚羥基烷酸酯（polyhydroxyalkanoates，PHA）是原核微生物在碳氮營養失衡的條件下在體內儲存的一類有機物，可以作為微生物在營養匱乏時維持自身生命活動的碳源和能源物質。PHA可以制成可生物降解塑料，其中有2種單體最為常見，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。

好氧動態投加碳源工藝（ADF）是活性污泥合成PHA的常規工藝之一。在好氧、高有機負荷條件下，多次瞬時投加碳源，使碳源過量與匱乏交替出現。相應的微生物在反應系統中不斷經歷“飽食”（feast）與“饑餓”（famine）階段，在“飽食”條件下過量的攝取有機碳源并在細胞內儲存為PHA，在“饑餓”條件下，PHA又作為營養物質被消耗，而活性污泥沉降后又被回流“飽食”階段。

PHA的工業化生產所采用的碳源，絕大多數是葡萄糖等價格昂貴的單一碳源，這與傳統塑料生產工藝相比，成本較高，限制了PHA的大規模生產應用。而乙酸、丙酸和丁酸是廢水中常見的3種短鏈脂肪酸，可以作為活性污泥合成PHA的碳源，利用廉價原料合成PHA對于PHA的大規模生產及廣泛應用都有著重要的現實意義。
本研究主要采用ADF工藝馴化具有PHA存儲能力的活性污泥，研究乙酸、丙酸和丁酸作為碳源被活性污泥微生物細胞利用，同時在細胞內儲存PHA的情況，從而獲得合成PHA的最佳碳源條件。

1實驗部分

1.1實驗裝置與運行方法

活性污泥取自高碑店污水處理廠好氧段，主反應器采用好氧序批式反應器（SBR）對活性污泥進行馴化培養，反應器的有效容積為10L，采用瞬時進水方式，每周期開始進水2 L，完全好氧曝氣4h，沉淀1h、排水、閑置和進水1h，每天運行2個周期。定期排泥，不調節PH。具體參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。

小試實驗在1 L燒杯中進行，每個燒杯加入主反應器污泥500m L，采用瞬時進水方式，在反應開始前分別加入100m L 3種短鏈脂肪酸配成的水溶液，采用六聯攪拌器進行攪拌，轉速為120r/min，總反應時間為3h，每隔30 min取樣測定PHA。實測小試反應器的MLSS為)2470mg/L。

1.2實驗水質

詳情請點擊下載附件：活性污泥儲存的影響因素