【摘 要】
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厌氧消化是剩余污泥减量化的一种重要方法。由于传统剩余污泥厌氧消化水解酸化阶段速率较慢,停留时间可达25天,并导致厌氧消化装置体积较大。剩余污泥的有机物主要存在于微生
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厌氧消化是剩余污泥减量化的一种重要方法。由于传统剩余污泥厌氧消化水解酸化阶段速率较慢,停留时间可达25天,并导致厌氧消化装置体积较大。剩余污泥的有机物主要存在于微生物细胞内,但是破解细胞壁释放胞内有机物较为困难。因此,在剩余污泥进行厌氧发酵前需对其进行破壁预处理,释放胞内有机物。传统的预处理技术,包括超声波预处理、热预处理、酸碱预处理等,需额外投加药剂或增加新设备,存在投资高、耗能大、设备易腐蚀等缺点。亚硝酸盐预处理剩余污泥可改善水解效果、增加产酸量和提高污泥减量化程度,并且污水处理厂能原位产生亚硝酸盐。本课题分析了不同的亚硝酸预处理剩余污泥预处理时间、药剂（NO2--N）浓度和pH条件下厌氧发酵产酸效果,并通过响应曲面试验优化,主要研究结果如下:（1）采用单因素分析方法,改变亚硝酸盐预处理剩余污泥的药剂浓度、时间、pH,并对后续10天的厌氧发酵过程中有机物变化和挥发性脂肪酸（VFA）产量进行表征,在药剂浓度200600 mg/L、时间410 h、pH5.56.5的范围内,剩余污泥有机物溶出和厌氧发酵产酸的效果显著提高。（2）通过响应曲面优化方法获得最佳预处理条件:处理时间7 h、pH=6.0、药剂浓度为400 mg/L。3个因素对3日VFA累积量的影响排序为:药剂浓度>pH>处理时间。在最佳预处理条件下,剩余污泥厌氧发酵起始点可溶解性化学需氧量（SCOD）和3日VFA累积量分别达到1960 mg/L和3181 mg/L。（3）启动并运行厌氧发酵反应器进行半连续实验,在响应曲面最佳条件下预处理剩余污泥厌氧发酵产酸15天,VS去除率达到46%;SCOD和VFA平均值分别达到1975mg/L、1457 mg/L,相对于对照阶段提高了28%和23%。亚硝酸盐预处理剩余污泥厌氧发酵的有机物溶出产酸和污泥减量化效果显著。
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