好氧消化过程及污泥减量途径的研究

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好氧消化过程中,微生物在利用自身生物体进行分解代谢,以此来达到污泥减量的目的。此过程包括内源呼吸、微生物溶胞和极少量的细胞隐性增长三个过程。但污泥减量中,哪个过程占主要地位,目前没有明确的结论。因此本试验对好氧消化过程中污泥减量的途径进行深入探讨。主要结论如下:(1)针对甲酸、乙醛、丙酮和乙酸异戊酯等有机物对蒽酮-硫酸法多糖含量的测定存在一定的干扰问题,提出了采用标准浓度进行校准的方法,得出校正方程,可有效减少误差,提高测量精度。(2)通过测定VSS分析细胞溶解作用和内源呼吸作用在污泥好氧消化中的贡献,得出细胞溶解试验在污泥减量中的贡献为51%~88%,而内源呼吸只贡献了12%~45%,细胞溶解是污泥好氧消化减量的主要途径。(3)在好氧消化初期,对照试验的总细胞(以DAPI计)减少速率为2.3×106个/d,小于细胞溶解试验的DAPI减少速率2.9×106个/d。对照试验中DAPI减少了20%,而细胞溶解试验减少了25%。由此表明细胞溶解作用对好氧消化的贡献更显著。在好氧消化中期,两个试验污泥的DAPI都减少了43%,两者的贡献是一致的。好氧消化末端两个试验的降低速率都很小,污泥中DAPI减少的也很微弱。(4)试验还对污泥中EPS的变化进行了探讨,EPS在对照试验和细胞溶解试验中的污泥降解速率基本一致,但是由于其在污泥中的含量较小,因此对污泥减量的贡献不大。比较对照试验和细胞溶解试验的EPS测定结果,显示内源呼吸污泥中多糖和核酸含量大于细胞溶解试验,而蛋白质含量小于细胞溶解试验。(5)通过对污泥组分的探讨,得出微生物在缺乏基质的环境中,内源呼吸作用和细胞溶解作用主要降解污泥中的多糖和蛋白质,而降解的核酸和EPS的量很少。(6)对照试验过程产生的SMP远远高于细胞溶解试验,两者均是在第6天有一个峰值,之后逐渐下降。细胞溶解试验的蛋白质和多糖在前6天均显著小于内源呼吸试验,而从第10天开始,则较大于对照试验。
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