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随着城市污水处理厂的快速建设和污水处理率的提高,剩余污泥的处理问题日益突出,剩余污泥中的有机物质能否合理利用也越来越受到人们的关注,许多研究都探索了高效回收利用剩余污泥中有机物质的方法。本研究的最终目标是为生物合成PHAs提供C/N值较高的优质发酵基质,但本研究也可视为对剩余污泥生产挥发性短链脂肪酸的最优运行条件研究。本研究首先围绕剩余污泥生产短链脂肪酸的影响因素(温度、污泥来源、污泥浓度)在实验室进行了序批式实验。证明了剩余污泥能够自行水解酸化,无需外加接种微生物。在常温下,剩余污泥的水解酸化十分缓慢。升高温度(30-50℃)有利于提高剩余污泥水解酸化的反应速率,并且能够提高剩余污泥水解酸化的程度,增加挥发性短链脂肪酸的产量。原因是升高温度有利于细胞自溶。因此,温度升高到60℃时,水解酸化程度不会继续增加。污泥种类及污泥浓度对挥发性短链脂肪酸的分布有较大影响。污泥种类决定了剩余污泥水解酸化的主要产物。增大污泥浓度,可以增加短链脂肪酸的种类及浓度。因此,通过本研究确定的最优运行条件是反应温度为50℃,污泥浓度为30g/L。随后本研究在小试基础上研究了剩余污泥高温(50℃)水解酸化的反应过程,证明剩余污泥在高温(50℃)条件下能够稳定运行,总挥发性短链脂肪酸产率保持在250-280mg-COD/g-VSS,水解酸化状况较好。产生的挥发性脂肪酸中乙酸、异戊酸、正丁酸是三种含量最高的有机酸,三种有机酸的总含量占所有有机酸的70%以上。但它们的具体顺序与反应过程中的pH有关,pH在一定范围内小幅升高,可以促进异戊酸、正丁酸的累积。剩余污泥水解酸化液中的氨氮占总氮源的70%以上。斜发沸石对氨氮有较好的吸附交换能力,可以利用斜发沸石提高水解酸化液的C/N值。且斜发沸石在NaOH+NaCl(3/7)的再生液中再生率为93%,再生液的氨氮吹脱率为83%。斜发沸石可将水解酸化液的C/N值由2-4之间提高到10以上。最后在中试基础上进一步研究了SRT对剩余污泥水解酸化的影响。研究表适当增大SRT,有利于剩余污泥的水解和产酸,但SRT增大到一定程度,会进入产甲烷阶段。因此,在50℃的运行条件下,确定SRT为2d。当SRT为2d时,VFA产率保持在140-160mg-COD/g-VSS,VFA/COD平均值为85%。