PHA在水处理中的应用

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聚羟基烷酸酯(PHA)是以可再生的农产品或农业废弃物为原料,通过工业生物工程技术直接在微生物体内合成的生物高分子。PHA具有生物降解性和生物相容性,可广泛应用于环保、生物化工、医药、医用材料、农业、食品包装等领域。

在PHA的生物合成过程中,微生物在缺少氮或磷等营养成分时将PHA作为能量物质储存在体内,因而PHA具有高度的生物相容性,作为环境友好材料在水处理中得到广泛应用。PHA应用于水处理具有以下特点:


1、PHA在水处理中可作为稳定供给的缓释碳源;


目前水处理中应用的碳源主要以甲醇、乙醇、乙酸盐、葡萄糖等为主。但是这些碳源的投加,在进水水质波动情况下易造成碳源投加不足或者过量,影响出水水质。而PHA作为缓释碳源能够缓慢释放有机碳源,达到稳定供给,同时微生物可根据水质情况,自适应摄取相应量的碳源,从而保证微生物的代谢能力,提高污染物的去除效率。

2. 作为稳定碳源,无二次污染,具有生态修复性;


目前应用的液态有机碳源在投加过程中,投加量过大后易造成水质的二次污染,而PHA作为缓释碳源,不存在二次污染问题。同时通过PHA在微生物作用下缓慢降解并释放生物活性酶,实现长期净化功能,对生态环境具有修复性。

3. 作为填料骨架,处理效率高;


目前使用的塑料填料的亲水性和生物亲和性能较差,导致在挂膜速度、挂膜量以及膜与填料的紧密度方面存在不足。而PHA与微生物的高度亲和性,使其应用于水处理填料上挂膜量大、启动挂膜快、微生物驯化周期短,提高水处理效率。

4. 运行成本低


在传统碳源的投加中,由于碳源大量消耗及难以控制导致运行成本高,而PHA作为骨架或缓释碳源材料,一次性投加,简化工艺管理,降低运行成本。




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