游离亚硝酸预处理对剩余污泥电解及微生物群落结构的影响

为打破传统厌氧发酵周期长,有机质利用率低等瓶颈,增强污泥的资源利用和能源回收,探讨了游离亚硝酸(FNA)预处理对剩余污泥电解效果及微生物群落的影响.对比分析了FNA预处理前后剩余污泥在微生物电解池(MEC)中的电流和氢气产生、溶解性有机物和挥发酸的释放和利用及功能菌群的变化情况.结果表明,FNA预处理能有效地促进剩余污泥在MEC系统中的水解和酸化,其溶解性糖类、蛋白和挥发酸的含量远高于未预处理组,进而促进了水解发酵菌、产电菌及反硝化菌的生长和富集,最终挥发酸利用率均在97%以上,表现为电流(1.9mA)和氢气(0.86mL/g VSS)的增强,分别是空白组的3.8倍和5.1倍.

硫酸根自由基预处理剩余污泥产酸效能与机理

为了优化最适宜的预处理条件,探究了不同高铁酸钾(PF)亚硫酸钠(Na2SO3)投加量对污泥EPS剥离和有机物转化短链脂肪酸(SCFAs)的贡献情况.结果表明,Fe(VI)/S(IV)联合预处理对污泥结构,尤其是紧密附着层EPS有较强的分解作用.当PF/Na2SO3的物质的量比从0/1(单独Na2SO3组)增加至2/3时,SCFAs的最高产量由1169.5mgCOD/L增加到4796.9mgCOD/L(第4d),是单独Na2SO3和PF实验组的4.5和1.6倍.同时,当PF/Na2SO3物质的量比为2/3时,溶解性糖类和蛋白质释放量达到最大值,分别为260.1和2212.2mgCOD/L.因此,适宜剩余污泥发酵产酸的最佳PF/Na2SO3物质的量比为2:3.基于本研究结果,结合传统厌氧发酵各个阶段,阐明了Fe(VI)/S(IV)强化污泥产酸的机理,为采用基于SO4·-的高级氧化方法强化污泥发酵产酸技术的应用提供了理论基础.

醋糟与剩余污泥共发酵体系中底物配比对挥发性脂肪酸产量的影响

挥发性脂肪酸(VFAs)是生物脱氮除磷的优质碳源,为进一步提高剩余污泥厌氧发酵VFAs的产量,并结合山西省酿醋行业发展的实际情况,考虑将醋糟与剩余污泥进行共发酵,探究此体系中底物配比对发酵产酸性能的影响。设置三个实验组:剩余污泥单独发酵作为空白对照组、剩余污泥与醋糟共发酵实验组(实验组1:VSS污泥∶VSS醋糟=2∶1;实验组2:VSS污泥∶VSS醋糟=1∶2)。结果表明:共发酵体系可明显促进VFAs的产生,实验组1、2最大挥发酸浓度分别是空白组的1.3、2.4倍;且醋糟的添加有利于小分子酸(乙酸)的产生。添加醋糟在引入溶解性碳水化合物的同时,弥补污泥单独发酵过程中碳氮比例的不平衡,从而促进溶解性有机物水解,为发酵产酸提供基质,最终提高VFAs产量。