1、由于環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展的需求,廢水資源化利用正在成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。鑒于此,本課題開展了甘蔗糖蜜廢水資源化利用發(fā)酵制2-苯乙醇的研究。首先,通過重復(fù)批式培養(yǎng)策略篩選到能耐受6g/L2-苯乙醇的微生物混合培養(yǎng)物。其次,結(jié)合過程參數(shù)優(yōu)化,在溫度35℃,pH7.0和空氣流量0.8vvm的條件下,獲得了988mg/L的最大2-苯乙醇生產(chǎn)。隨后,在內(nèi)氣升式環(huán)流反應(yīng)器中執(zhí)行2-苯乙醇連續(xù)生產(chǎn),在水力停留時(shí)間為4天時(shí),最高2-苯乙醇產(chǎn)量能達(dá)到838m

2、g/L(相對得率8.4mg/g-COD)。最后,利用rDNAPCR-DGGE技術(shù),解析了微生物混合培養(yǎng)物的群落結(jié)構(gòu)演變及功能特征。
　　為闡明微生物混合培養(yǎng)物應(yīng)對非生物參數(shù)改變增強(qiáng)2-苯乙醇生產(chǎn)的協(xié)同作用機(jī)制,研究采用GC-MS和LC-MS/MS技術(shù),定性定量鑒定了102種胞內(nèi)代謝物;結(jié)合PCA及PLS多變量統(tǒng)計(jì)分析,按照VIP得分,指出11種差異代謝物Phe、USFA18、PYR、Tyr、Trp、Glu、Pro、ACE、LAC、

3、Thr和Leu是具有增強(qiáng)2-苯乙醇生產(chǎn)能力的潛在靶調(diào)控因子。進(jìn)一步,通過執(zhí)行理性補(bǔ)料試驗(yàn),分批組合補(bǔ)料后2-苯乙醇的產(chǎn)量由補(bǔ)料前的988mg/L增加到1627mg/L,提高了64.7％。連續(xù)定期間隔組合補(bǔ)料后,在反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段平均2-苯乙醇產(chǎn)量較補(bǔ)料前提高了71.7%,達(dá)1437mg/L,相對得率提高了58.3%,平均為13.3mg/g-COD,COD去除率提高了9.3%,平均達(dá)83.7%,較補(bǔ)料前明顯具有更高濃度的2-苯乙醇生產(chǎn)及

4、有機(jī)負(fù)荷去除率。
　　經(jīng)過資源化利用,甘蔗糖蜜廢水的COD已經(jīng)由原始的130g/L明顯降低至21g/L,但仍有較高濃度的COD及色度殘留,因此,研究進(jìn)一步對發(fā)酵出水進(jìn)行深度處理。經(jīng)過UASB一級厭氧處理,COD有效去除率可達(dá)83.8%,最高甲烷產(chǎn)量能達(dá)367mL/g-COD。經(jīng)過AF二級厭氧處理,COD去除率為94.3%,最終出水COD為197mg/L,可達(dá)國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。經(jīng)過BAF深度曝氣處理,除氨氮