剩余污泥厭氧產(chǎn)酸小試過程控制及微生物種群演替規(guī)律研究.pdf_第1頁
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1、隨著污水處理規(guī)模的不斷增加,污泥的產(chǎn)量越來越多,污泥的處理與處置問題已經(jīng)成為污水處理領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。污泥厭氧發(fā)酵過程中產(chǎn)酸階段能夠產(chǎn)生大量的揮發(fā)性脂肪酸,這些脂肪酸能夠作為強(qiáng)化生物脫氮除磷過程中的碳源,解決脫氮除磷工藝運(yùn)行過程中碳源不足這一矛盾。雖然目前污泥堿性產(chǎn)酸的研究較多,但是關(guān)于堿性發(fā)酵過程中,各有機(jī)物的降解規(guī)律并無詳細(xì)闡述;微生物種群演替規(guī)律與脂肪酸積累之間的關(guān)系缺乏深入研究;對(duì)于發(fā)酵后污泥作為種泥對(duì)污泥產(chǎn)氣性能的影響研究

2、較少。
  本研究采用EGSB反應(yīng)器,條件控制中溫(35±1℃)和pH=10,研究有機(jī)物的變化規(guī)律、氮和磷的釋出和污泥的減量效果,同時(shí)測(cè)定了揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)量和各酸的分布,找出了剩余污泥最佳污泥水解發(fā)酵產(chǎn)酸時(shí)間,并討論了污泥堿性發(fā)酵后,剩余污泥作為種泥對(duì)污泥產(chǎn)氣效果的影響。最后通過高通量測(cè)序,分析剩余污泥在堿性發(fā)酵過程中微生物的演替規(guī)律,從微生物的角度揭示了堿性條件促進(jìn)污泥產(chǎn)酸的機(jī)理。
  研究表明,反應(yīng)器內(nèi)SCOD在發(fā)酵周

3、期內(nèi)含量逐漸增大,并且前8天的增勢(shì)更明顯,氨氮、正磷酸鹽和總揮發(fā)性脂肪酸在發(fā)酵周期的前8天濃度逐漸升高,之后隨污泥停留時(shí)間的延長(zhǎng)含量逐漸降低。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定8天為反應(yīng)器最佳的污泥水解酸化時(shí)間。揮發(fā)性脂肪酸主要由乙酸、丙酸、異丁酸、正丁酸、異戊酸和正戊酸組成,并且乙酸的含量始終是最大的,占到了總揮發(fā)酸量的82%左右,緊隨其后的是丙酸,其占總揮發(fā)酸量的12%左右,其余四中揮發(fā)酸的總量?jī)H占總揮發(fā)酸的5%左右。這與高通量測(cè)序結(jié)果中菌群的結(jié)構(gòu)組

4、成是對(duì)應(yīng)的。
  TCOD、SS和VSS在發(fā)酵周期內(nèi)均呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢(shì)。在剩余污泥的整個(gè)發(fā)酵周期內(nèi),有將近20%的TCOD被去除。SS和VSS在發(fā)酵周期的前8天減量比較明顯,之后降勢(shì)較為緩慢,8 d是較為經(jīng)濟(jì)合適的污泥減量發(fā)酵時(shí)間。發(fā)酵8天后的剩余污泥作為種泥,其產(chǎn)氣量高于原污泥和發(fā)酵2天的污泥。
  剩余污泥中堿性發(fā)酵過程中,F(xiàn)irmicutes、Proteobacteria和Actinobacteria這三個(gè)門類細(xì)菌為

5、主要菌種,其總百分含量在發(fā)酵周期內(nèi)呈現(xiàn)先增大后減小的規(guī)律,在發(fā)酵開始后第2天時(shí)達(dá)到最高94.6%,發(fā)酵8天時(shí)的百分含量為87.7%。污泥停留時(shí)間為8天時(shí),Clostridia的含量最大,其次為Actinobacteria,Anaerolineae和Betaproteobateri的含量次之。污泥停留時(shí)間超過8天時(shí),會(huì)導(dǎo)致含有許多致病菌的Gammaproteobateria的大量繁殖。
  在發(fā)酵周期的前8天,TVFAs和總產(chǎn)酸菌均

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