剩余污泥強(qiáng)化水解及水解液資源化利用技術(shù)研究.pdf

1、揮發(fā)性脂肪酸（Volatile Fatty Acid，簡稱 VFAs），是污泥厭氧水解過程中的主要產(chǎn)物。作為一種小分子的有機(jī)酸，VFAs是一種極易被微生物優(yōu)先利用的碳源，所以常常被用作低 C/N比下污水處理的外加碳源，或用作聚羥基烷酸酯（Polyhydroxyalkanoates,簡稱 PHA）的合成底料。本課題的研究圍繞污泥內(nèi)碳源的開發(fā)和以污泥厭氧水解液為底物進(jìn)行 PHA的合成展開，將污水處理廠的剩余污泥經(jīng)過超聲預(yù)處理后進(jìn)行厭氧水解，

2、探索最佳的預(yù)處理和厭氧水解條件，而后對(duì)厭氧水解后的污泥進(jìn)行了氮磷去除和沉降性的強(qiáng)化，最后利用厭氧水解液進(jìn)行了PHA合成的試驗(yàn)探索。
　　研究通過正交試驗(yàn)考察了污泥含水率、超聲預(yù)處理時(shí)間、聲能密度、水解時(shí)間、脈沖比例和 pH值六個(gè)因素不同試驗(yàn)水平下污泥的酸化率、蛋白溶出率和多糖溶出率的變化趨勢。通過對(duì)正交試驗(yàn)的結(jié)果分析可知，污泥含水率、聲能密度和脈沖比例是對(duì)污泥酸化率影響較大的三個(gè)因素，而超聲預(yù)處理時(shí)間、水解時(shí)間和pH值對(duì)污泥酸化率

3、的影響較小。通過正交試驗(yàn)確定了三個(gè)次要因素的最優(yōu)值，并對(duì)污泥含水率、聲能密度和脈沖比例進(jìn)行了單因素分析。在確定了最優(yōu)的工藝條件之后，通過水解過程中胞外聚合物（Extracellular polymeric substances，簡稱EPS）的變化對(duì)污泥的水解過程進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明，超聲預(yù)處理和水解開始后的36h內(nèi)，主要是污泥絮凝體的解體和 EPS的溶解，水解36h后，微生物開始出現(xiàn)大量的溶胞現(xiàn)象。水解48h時(shí)，酸化率達(dá)到最高值64

4、.61％，而后所有下降。研究還對(duì)比了超聲預(yù)處理后污泥的水解效果和加酶（溶菌酶）強(qiáng)化處理后污泥的水解效果，結(jié)果表明超聲預(yù)處理后污泥的酸化效果優(yōu)于加酶強(qiáng)化后污泥的酸化效果。
　　針對(duì)污泥厭氧水解后沉降性不佳且含有高濃度的氨氮和正磷酸鹽的情況，研究者對(duì)厭氧水解后的污泥進(jìn)行了后續(xù)處理。確立了生成磷酸銨鎂沉淀（MgNH4PO4·6H2O，也稱鳥糞石）和吹脫相結(jié)合的氮磷去除方案。通過向水解后的污泥中投加新鮮的活性污泥以提高水解后泥水的分離，結(jié)