生物強(qiáng)化剩余污泥發(fā)酵液厭氧產(chǎn)酸特性的研究.pdf

1、目前在我國(guó)城市污水處理廠中存在較為嚴(yán)重的“重水輕泥”現(xiàn)象，而隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)方面的日益重視，城市污泥處理問(wèn)題逐漸成為研究者們關(guān)注的熱點(diǎn)之一。污泥發(fā)酵產(chǎn)酸作為污泥處理處置最有前景的途徑之一，產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）再利用滿足了國(guó)家對(duì)于節(jié)能減排以及廢棄資源再生循環(huán)利用的要求。
　　本實(shí)驗(yàn)主要研究生物強(qiáng)化作用對(duì)剩余污泥發(fā)酵液厭氧產(chǎn)酸的影響。將剩余污泥經(jīng)堿預(yù)處理后進(jìn)行發(fā)酵24h，離心后獲得剩余污泥發(fā)酵上清液，改變發(fā)酵液的初始pH、

2、蛋白質(zhì)與總糖的濃度比值（Pro/G）或者菌群條件后，再加入一定量的硫酸鹽還原菌(SRB)，在厭氧條件下進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)酸。對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的產(chǎn)酸量以及蛋白質(zhì)、總糖、NH4+-N和PO43--P等物質(zhì)的濃度變化進(jìn)行測(cè)定，研究生物強(qiáng)化剩余污泥發(fā)酵液厭氧產(chǎn)酸的最優(yōu)化條件，對(duì)生物強(qiáng)化厭氧產(chǎn)酸過(guò)程中可能存在的產(chǎn)酸類型進(jìn)行分析，并針對(duì)污泥發(fā)酵液的水解與酸化階段建立相關(guān)的動(dòng)力學(xué)模型。
　　控制其他條件相同，選取pH=4.0、5.0、7.0、8.0、9.0

3、和1.0進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，VFAs的積累量隨著pH的升高而逐漸增大。初始pH=4.0時(shí)，VFAs積累量最少，最佳的產(chǎn)酸pH=10.0，VFAs的最高積累量可達(dá)901.92mg/L，是同期PH=4.0時(shí)的7.8倍左右，而其余pH條件下，產(chǎn)酸效果近似?？刂苝H分別為10.0和7.0，選取Pro/G=0.1、0.5、1.0、5.0和10.0進(jìn)行厭氧發(fā)酵，由結(jié)果可知最佳的產(chǎn)酸Pro/G=0.5，最高產(chǎn)酸量均可達(dá)1600mg/L以上。
　

4、　未加入SRB進(jìn)行生物強(qiáng)化以及滅菌后加入SRB純菌液的剩余污泥發(fā)酵液，VFAs的積累效果不明顯，即單純的SRB菌群并不能提高產(chǎn)酸效率，需與污泥發(fā)酵液中水解產(chǎn)酸菌的協(xié)同作用才能促進(jìn)產(chǎn)VFAs。
　　發(fā)酵液中總糖具有高濃度時(shí)，SRB對(duì)總糖的利用率要高于蛋白質(zhì)，其余條件下，SRB對(duì)蛋白質(zhì)的利用率都要高于總糖。各條件下，NH4+-N的溶出率都要高于PO43--P。
　　改變pH對(duì)剩余污泥發(fā)酵液厭氧產(chǎn)酸類型的影響不大，他們都是以主要產(chǎn)

5、乙酸的乙酸型發(fā)酵為主，其他類型的發(fā)酵不明顯。Pro/G對(duì)剩余污泥發(fā)酵液產(chǎn)酸類型影響較大，在Pro/G=0.2時(shí)，厭氧系統(tǒng)中主要產(chǎn)酸類型為丁酸型發(fā)酵，Pro/G=0.5和1.0時(shí)，出現(xiàn)丙酸型發(fā)酵，而Pro/G=5.0和10.0時(shí)，以產(chǎn)乙酸的反應(yīng)為主。
　　本研究中采用Logistic模型對(duì)剩余污泥發(fā)酵液厭氧發(fā)酵的水解過(guò)程和產(chǎn)酸過(guò)程進(jìn)行擬合，結(jié)果顯示，各條件下的回歸系數(shù)R2都很高，即Logistic模型適用于本實(shí)驗(yàn)中蛋白質(zhì)與總糖的降解