pH值调控方法对剩余污泥厌氧发酵的影响

以城市污水处理厂剩余污泥为研究对象,采用批次试验考察了pH值为5,7,9,10的恒定调节方式和分阶段pH值调节方式对厌氧发酵过程中有机物溶出情况的影响,并利用高通量测序技术分析不同pH值调控方法下的发酵污泥微生物群落结构.结果表明,pH值恒定调节方式下碱性和酸性条件可溶出更多的有机物,积累量在pH=10时达到最大,此时可溶性有机物(SCOD)浓度为323.77mg/gVSS,VFAs产量为183.38mgCOD/gVSS.在发酵初期,以前4d控制pH=10且后续使pH值自然下降的阶段调节方式有利于产酸阶段产出更多的VFAs,其产量最高为208.78mgCOD/gVSS,比pH=10恒定调节下的VFAs总量最大值高出13.90%.采用不同pH值调节方式后微生物丰度在门水平上有显著差异,但主要的优势微生物均为Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteriota和Chloroflexi.对于恒定调节方式,Firmicutes和Actinobacteriota的相对丰度在pH=10的条件下达到最高,为61.14%和15.57%,远高于其他pH值恒定调节下的菌群丰度;对于分阶段pH值调节方式,上述两类微生物较pH=10恒定调节方式的相对丰度又有较大提升,分别提升至68.46%和18.43%.从属水平上来看,与水解酸化有关的菌群(Proteiniclasticum、Bacillus、Acetoanaerobium、Proteocatella和Alkaliphilus等)丰度在pH=10恒定调节中占比为32.38%,在分阶段pH值调节方式中占比为51.62%.分阶段pH值调节方式整体上提高了水解酸化菌的相对丰度,更有利于发酵过程中VFAs的积累.

单过硫酸氢钾复合盐对剩余污泥厌氧发酵的影响

为了研究单过硫酸氢钾复合盐（PMS）对剩余污泥厌氧发酵的影响,将不同剂量的PMS投加至剩余污泥厌氧发酵系统中,分析污泥溶液化率、污泥分解率、可挥发性脂肪酸（SCFAs）、蛋白质和多糖、水解酶、发酵污泥毛细吸水时间（CST）及可挥发性悬浮固体浓度（MVLSS）等指标.研究发现,在污泥中投入适量的PMS能够有效地促进污泥水解酸化,提高污泥减量率.结果表明,当PMS为0.04~0.08 mg/mg时污泥发酵性能最佳,水解酸化性能相近.当PMS大于0.08mg/mg时,污泥发酵性能下降,且该条件下药剂消耗成本较高,不利于发酵系统运行.研究同时发现,PMS能够显著提高SCFAs中乙酸的比例,乙酸比例最高可达到75.55%,同时降低丙酸比例,丙酸比例最低可达到0.92%.

厌氧发酵方式对乳渣废水产酸性能的影响

为了研究厌氧发酵方式对乳渣废水发酵产酸效果的影响,分别对乳渣废水采用自然型发酵、填料型发酵及中性型发酵(pH=7.0±0.2),并进行连续2个周期的厌氧反应。分析乳渣废水中可溶性化学需氧量(SCOD)、蛋白质、多糖、挥发性短链脂肪酸(SCFAs)、水解酶(蛋白酶、α-葡萄苷酶)和辅酶420、NH_4^+-N及PO3-4-P指标的变化。研究发现,中性产酸系统中水解酶活性较高,蛋白质和多糖等物质水解性能较好,使乳渣废水产酸性能最佳,最大SCFAs积累量为12 328.37 mgCOD·L^(-1)。自然发酵产酸系统中水解酶活性最低,系统中残留大量的蛋白质和多糖等物质,最低SCFAs积累量为4322.61 mg COD·L^(-1)。同时发现,3个发酵系统中挥发性短链脂肪酸酸成分具有显著差别,其中自然型发酵系统乙酸积累率最大,可达69.70%,中性发酵系统丙酸积累率最大可达49.27%,填料型发酵系统正丁酸积累率最大可达38.85%。