紫外耦合游离亚硝酸强化剩余污泥厌氧发酵产酸研究

为打破传统厌氧发酵过程中污泥破壁溶胞困难和产酸效能低的瓶颈,探究了紫外光(UV)耦合游离亚硝酸(FNA)预处理对污泥发酵产酸的影响,并与热(H)和超声法(US)耦合FNA预处理进行了对比分析.结果表明,UV辅助FNA联合预处理(FNA-UV)对细胞破碎和胞外聚合物的剥离具有协同效应,･OH和･O_(2)^(-)作为反应中间体,其强度远高于其他预处理组(FNA-US和FNA-H),与･NO,･NO_(2)及ONOO^(-)等中间产物共同促进了溶解性有机物的释放,溶解性碳水化合物和蛋白质含量相比FNA组分别提升60%和90%,进而为后续水解产酸过程提供了充足的底物.FNA-UV组短链脂肪酸(SCFAs)浓度于第4d达到峰值,为(201.8±4.8)mg COD/g VSS,相比FNA组提升67%,乙酸占比高达56.8%.通过发酵末期对各体系进行碳平衡分析表明,紫外耦合FNA预处理在污泥减量、溶解性有机物的释放与转化、SCFAs的产生方面具有重要作用.微生物群落分析表明,FNA-UV对功能菌群的富集发挥重要作用,表现为厌氧发酵菌和反硝化菌的有效增强,相比其他各组提升了23.7%~270.6%.