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剩余污泥厌氧消化是一种绿色、资源化处理技术。目前,常采用NaOH、Ca(OH)2等碱性试剂预处理方法提升剩余污泥厌氧消化速率,但存在处理成本高、污泥脱水性能恶化等问题。碱厂碱渣作为氨碱法工艺中的副产物,具有产量大、含水率高、碱性强及难处理等特点。因此,需开发一条合理利用途径对碱渣进行妥善治理。论文主要采用碱渣强化剩余污泥厌氧消化水解产酸,同时实现两种固体废物的处理处置及资源化利用。论文研究了碱渣煅烧温度和投加量对剩余污泥厌氧消化的影响。研究结果表明,碱渣煅烧温度越高,消化系统初始pH越高,越有利于剩余污泥的消化水解。经800℃煅烧碱渣投加后对剩余污泥厌氧消化过程中SCOD的溶出量和VFAs的产量达到最高,分别为3450和1798.6mg/L;继续升高煅烧温度对产酸量没有提升效果。投加AR800,污泥的脱水性能恶化,但恶化程度不是特别明显,原因是碱渣中存在Ca2+与污泥絮体间起到了架桥的作用。因此,选择800℃作为碱渣最佳煅烧温度,改变其投加量观察对剩余污泥厌氧消化的影响。当投加量为0.35g/gVSS时,最高产酸量可达2177.4mg/L,脱水性能稍变差,消化液中PO43-维持在较低水平,有利于消化液的回用。当投加量达到0.75 g/gVSS时,产酸量没有继续提升,而污泥含固量高于原污泥,不符合污泥处理减量化处理原则,因此选择0.35 g/gVSS作为碱渣最适投加量。在此研究条件下,进一步对碱渣强化剩余污泥厌氧消化作用机制进行说明。碱性环境下污泥的水解作用大于絮凝作用,有利于污泥厌氧消化水解产酸;反之,有助于污泥脱水性能的改善。同时,投加AR800后消化系统中易被微生物降解的有机物含量明显增多,并有利于Firmicutes,Acidobacteria,Planctomycetes等水解酸化功能菌属比例的增加。以剩余污泥中Zn、Cu、Cr和As这四种重金属为考察对象,研究碱渣对剩余污泥厌氧消化过程重金属的稳定性影响。研究结果显示,投加碱渣后消化污泥中各重金属稳定态含量增加。当达到厌氧消化第7 d,其Zn、Cu、Cr和As稳定态含量最高,分别为69.25%、94.49%、98.74%和 97.27%。当 AR 和 AR800 投加量分别为 2%、5%和 8%时,污泥中重金属形态分布差异不大,选择2%作为最适投加量。消化后污泥中Zn、Cu、Cr和As不稳定态与稳定态的比值分别从2.17、0.35、0.08和0.16降低至0.69、0.04、0.02和0.05。因此,碱渣投加后能在一定程度上有效降低重金属的潜在迁移能力,原因是碱性物质的存在增加了消化污泥表面电荷,促使重金属更稳定存在于污泥厌氧消化过程中。