限氮和限磷对活性污泥合成聚羟基烷酸的影响

聚羟基烷酸(PHA)是微生物在不平衡营养条件下贮存的一种胞内聚合物,限磷和限氮两种方式均有助于活性污泥中的混合菌群合成PHA,研究考察了两种不同方式下活性污泥合成PHA的情况。实验结果表明,当C∶N为125时,活性污泥中PHA的合成量达到细胞干重的59%;当C∶P为750时,活性污泥积累的最大PHA含量占细胞干重的37%,说明限氮和限磷两种方式对活性污泥合成PHA均有很大影响,且限氮方式更有效。     

洛克沙胂对污水生物除磷的影响研究

以合成废水为研究对象,在厌氧/好氧交替序批式反应器(SBR)中探究了不同浓度洛克沙胂对污水生物除磷的影响,并对影响机制进行分析。实验结果表明:低浓度洛克沙胂对生物除磷效果影响不明显,而高浓度洛克沙胂将严重抑制生物除磷效果,当洛克沙胂的质量浓度为90mg/L时,生物除磷效率仅为62.6%,是空白对照组的63.5%。高浓度洛克沙胂将抑制聚磷菌(PAO)中胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)的合成,导致好氧阶段PHA分解产能较低,影响PAO对磷酸盐的超量吸收。此外,高浓度洛克沙胂会促进糖原质的降解,提高聚糖菌(GAO)的相对丰度而降低PAO的相对丰度,并且对PAO中的关键酶活性产生不利影响。     

不同比例乙酸和丙酸对活性污泥微生物合成聚羟基脂肪酸酯的影响

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一种生物可降解塑料,利用活性污泥合成PHA具有节约成本、操作方便的优点。研究选择污泥发酵液挥发性脂肪酸(VFAs)中比重相对较高的乙酸和丙酸作为碳源自配营养液,深入研究不同质量浓度比对PHA合成的影响。结果表明,乙酸为主要碳源时更有利于PHA的合成,最大合成量12.3%出现在乙酸作为唯一碳源的条件下。此外,PHA合成量随着底物中有机酸比重的增加而增加,充分展现了利用挥发性脂肪酸大量合成PHA的良好前景。     

艰氮和限磷对活性污泥合成聚羟基烷酸的影响

聚羟基烷酸（PHA）是微生物在不平衡营养条件下贮存的一种胞内聚合物,限磷和限氮两种方式均有助于活性污泥中的混合菌群合成PHA,研究考察了两种不同方式下活性污泥合成PHA的情况。实验结果表明,当C：N为125时,活性污泥中PHA的合成量达到细胞干重的59％;当c：P为750时,活性污泥积累的最大PHA含量占细胞干重的37％,说明限氮和限磷两种方式对活性污泥合成PHA均有很大影响,且限氮方式更有效。     

新型污染物纳米氧化铜对生物脱氮除磷的影响及机制探究

在序批式活性污泥反应器(SBR)中探究了新型污染物纳米氧化铜(CuO NP)短期和长期暴露对实际废水生物脱氮除磷的影响并分析了影响机制。结果表明:0~10.0mg/L CuO NP短期暴露对生物脱氮除磷效率及活性污泥性能影响不明显;经过30d长期暴露,CuO NP对生物脱氮除磷效率产生了严重的抑制作用,且CuO NP浓度越高,抑制效果越明显。CuO NP由0mg/L增加到10.0mg/L时,生物脱氮效率由90.6%下降至79.8%,生物除磷效率由91.6%下降至70.5%。CuO NP长期暴露能够抑制胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)的合成,近而减少其氧化分解产生的能量。此外,CuO NP还能抑制活性污泥呼吸速率。在10.0mg/L CuO NP作用下,呼吸抑制率为69.0%。     

基于不同基质的强化生物除磷系统中生化反应机理研究进展

阐述了3种不同基质(乙酸盐、丙酸盐和葡萄糖)在强化生物除磷系统中的生化模型反应机理.重点介绍了聚磷菌(PAOs)、聚糖菌(GAOs)和产乳酸菌在厌氧/好氧条件下对能量及还原力(NADH2)的利用方式;聚-β-羟基链烷酸盐(PHA)的合成方式及存在形式,糖原、乳酸(L型)的代谢途径等.虽然控制基质条件可以实现稳定的强化生物除磷效果,但目前的生化模型并不能完全解释所有的代谢过程,今后要在分离纯种的PAOs及相关生化代谢过程中酶的活动等方面进行深入研究.     

AOA-SBR系统脱氮除磷性能及PAOs的代谢特性

以SBR反应器为研究对象,采用人工配水,考察在厌氧/好氧/缺氧(AOA)运行方式下系统的脱氮除磷性能,并通过对排水比、好氧停留时间和进水氨氮负荷的调试,优化运行条件。在优化工况下,通过分析典型周期系统中胞内聚合物的形成与转化情况,研究AOA-SBR系统中聚磷菌(PAOs)的代谢特性。结果表明:在AOA-SBR系统中,排水比为50%,好氧停留时间为110 min,进水氨氮负荷为0.20 kg N·(kg MLSS·d)~(-1)是系统的优化工况;厌氧段合成PHA的能量主要来自于聚磷水解,还原力大多来自于糖酵解,只有25%来自于TCA循环;PHA和糖原是驱动缺氧段反硝化的共同碳源。     

盐度对模拟餐厨垃圾发酵液产聚羟基脂肪酸酯工艺的影响

利用餐厨垃圾发酵液生产聚羟基脂肪酸酯(PHA)可以在废物处理的同时实现有价资源回收。为探究发酵液中盐分对产PHA菌群富集过程的影响,以模拟餐厨垃圾发酵液为底物,研究了盐度存在下污泥理化性质、富集过程主要指标及菌群PHA合成能力等变化。结果表明,未经盐度富集的菌群易受到盐度抑制,在15 g·L~(-1)的盐度条件下,污泥PHA最大合成量可降至39.9%。富集过程中盐度的增加有利于污泥沉降性的提升,低盐度(5 g·L~(-1))下菌群分泌胞外聚合物量最多,达49.8 mg·g~(-1)(以VSS计),对菌群保护能力最强。不同盐度条件下的富集系统皆能保持较好的生态选择压力,但盐度对微生物生长的抑制随着浓度的增大而增强。经过盐度存在下长期富集后的污泥,在高盐度(10、15 g·L~(-1))底物条件下,仍能获得较高的PHA最大合成能力,但其较低的生长活性不利于最终PHA产量的提升,短期富集下,高盐度会抑制PHA的合成;而低盐度(5 g·L~(-1))有助于提高PHA合成能力,最高达50.5%。     

活性污泥法合成可生物降解塑料的工程化可行性探讨

细菌发酵法仍是目前合成可生物降解塑料(PHA)的主要方法,但实现其工业化生产的最大瓶颈是生产费用较为昂贵,而活性污泥法因独具的优点,有望成为较为经济、具有良好前景的PHA生物合成方法。对利用活性污泥法合成PHA的工程化可行性进行了探讨,主要分析了活性污泥法的PHA合成代谢机制、工艺优化和PHA积累水平,以及方法的技术经济可行性。最后指出,活性污泥法合成PHA不仅在技术、投资和生产费用方面较细菌发酵法更具竞争力,而且能在有效去除污染物的同时积累PHA,具有很好的推广价值和应用前景。     

Cupriavidus necator(DSM428)利用地沟油合成PHA的条件优化

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一种在细胞体内合成的天然高分子生物材料,由于其具有可降解性,因此可以代替传统塑料,已被广泛应用于生产生活中。选用Cupriavidus necator(DSM428)作为实验菌株,利用价格相对低廉的地沟油作为细菌生长的碳源,考察了p H、温度、培养时间、C/N(质量比)对PHA产生量的影响,同时对其结构及热学性质进行分析。通过实验发现,PHA最佳合成条件是p H值为8,温度为30℃,培养时间为84 h,C/N为20∶1.5,PHA最大产量范围为7~9 g/L。