稳恒磁场对活性污泥合成聚羟基烷酸酯的影响研究

《稳恒磁场对活性污泥合成聚羟基烷酸酯的影响研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学硕士学位论文摘要聚羟基烷酸酯(Polyhydroxyalkanoate，PHA)因与化工合成塑料(聚乙烯、聚丙烯等)的性质十分相似，又具有生物可降解性，是化工合成塑料的优良替代品，但其高昂的生产成本限制了它的广泛应用。本研究将磁场生物效应引入活性污泥PHA合成系统，旨在利用磁场的生物效应提高PHA合成的产率，降低PHA的生产成本。着重从以下三方面展开研究：1、在活性污泥驯化过程中，从污泥停留时间(SRT)、C／P、饥饿期与丰盛期的持续时间比、初始负荷、负荷增加率、C／N和初始pH这七个因素中筛选出关键因素，并对关键因素进行优化，建立一种快速、有效的

2、驯化方法。2、不同磁场强度下，通过改变磁场作用方式和作用时间，研究作用方式、作用时间对PI-b～合成的影响，优化最佳的磁场处理条件。3、不同磁场强度下，通过改变系统的SRT、pH条件，研究SRT、pH对PHA合成的影响，优化活性污泥合成PHA工艺条件。主要研究结果如下：1、基于Plackett．Burman试验设计筛选活性污泥驯化的关键影响因子。结果表明：SRT、C／N、丰盛期与饥饿期的持续时间比、初始负荷、pH、负荷增加率、C／P这七个因素中对驯化过程影响显著的因素是SRT、C／N、CODo、C／P。进一步通过均匀设计对这4个显著因素进行优化，得到最优的

3、驯化条件为：SRT为15d，C／N为50，C／P为530，CODo为1050mgCOD／L，至驯化结束最大得率为0．73，驯化时间为25d。验证试验显示，至驯化结束最大得率为O．71，驯化时间为23d，该结果表明优化条件是可信的。2、当磁场仅作用于饥饿期时对HB、HV合成的促进作用显著优于磁场持续作用或仅作用于丰盛期时的促进作用，且该优势随着磁场强度的增大而越趋明显；而当磁场持续作用或仅作用于丰盛期时，两者的促进作用差异不明显。21mT磁场仅作用于饥饿期时，qi-m／qs最大，为0．52；11mT磁场仅作用于饥饿期时，qrrc／qs最大，为0．23。3、饥

4、饿期，活性污泥中HB的降解速率大于HV的降解速率，活性污泥主要依赖HB的降解来维持生命活动。磁场三种作用方式中，对PHA降解促进作用从大到小依次为：仅作用于饥饿期、仅作用于丰盛期、持续作用。11mT的磁浙江大学硕士学位论文场仅作用饥饿期时，促进作用最大，降解速率常数为0．035。4、磁场作用时间对PHA合成的影响表现为非线性。磁场对PHA合成的促进作用在前3d内达到最大，之后随着作用时间的延长而减小，并从第8d开始，磁场对HB、HV的合成存在抑制作用。因此，建议采用磁场短时间作用方式以提高PHA的合成。5、pH较大地影响了酸消耗和PHA合成的速率。pH从7

5、升高至8．5、9．5时，qs、qrm、qm,均增大，而pH不控制时，qs均介于pH控制在8．5、9．5的qs之间。0、11、21mT，qs、qrm、qrrv均在同一pH值时达到最大，分别为9．5、9．5、8．5。然而，pH对PHA得率的影响不如速率显著，当速率达到最大时，PHA的得率并不是唯一最大的。0、11mT时，YPHA在pH为7和pH为9．5达到最大，2llnT，pH为9．5时的YPHA仅比pH为8．5时的Yr,ah，提高了6％．因此，为提高PHA的合成速率，建议控制pH值在较高水平。6、不同磁场强度下，随着污泥停留时间(SRT)的增长，qs逐渐减小

6、，且qs和F／M值呈正相关(R=0．916，P<0．01)，而Yrm与F／M值、Yrrv-9F／M值却都不存在相关性(P均大于0．05)。11mT，SlIT为10d，YI-m、Yrw、YPHA均最大，分别为0．24、O．11、0．35Cmmol／Cmmol；21mT，SRT为5d、10d时，活性污泥合成PHA的能力均较大，YPHA分别为0．42、0．43Cmmol／Cmmol，差异不明显。关键词：聚羟基烷酸酯；驯化；磁场；作用方式；作用时间；SRT；pH浙江大学硕士学位论文AbstractPolyhydroxyalkanoates(PHAs)havebee

7、nconsideredasthepromisingsubstitutesforthepetrochemical—derivedplastics’duetotheirsimilarpropertiestopetrochemical—derivedplasticsandbiodegradability．ThemajorbarriertothewideapplicationofPHAisthehighcost．Inordertoreducethecost，thebioeffectofmagneticfieldwasintroducedtothePHAbiosyn

8、thesisbyactivatedsludge．ThestudyW