碳水化合物對(duì)污泥發(fā)酵產(chǎn)酸影響的研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)外對(duì)于厭氧消化的研究主要是針對(duì)初沉污泥或初沉污泥與剩余污泥混合物，單獨(dú)利用剩余污泥生產(chǎn)短鏈脂肪酸(以下簡(jiǎn)稱(chēng)SCFAs)的研究較少。本課題組前期曾利用剩余污泥在堿性條件下厭氧發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)SCFAs，也得出了較理想的產(chǎn)酸效果。但是，由于剩余污泥中C/N比較低，并不符合厭氧發(fā)酵的理想條件，有理由相信，在投加了碳水化合物，提高了C/N比之后，會(huì)得出更為理想的產(chǎn)酸效果。 本論文就是針對(duì)利用剩余污泥/碳水化合物聯(lián)合發(fā)酵生產(chǎn)SCFAs的研

2、究，主要探討了剩余污泥/碳水化合物聯(lián)合發(fā)酵的最佳工藝條件。其中，工藝條件主要包括剩余污泥/碳水化合物的質(zhì)量比例、pH和溫度條件。 確定最佳工藝條件的過(guò)程如下：首先，探索出聯(lián)合發(fā)酵的最佳剩余污泥/碳水化合物的質(zhì)量比例；其次，在此基礎(chǔ)上，觀察和檢測(cè)剩余污泥/碳水化合物在不同pH值條件下的發(fā)酵產(chǎn)酸情況，判斷出聯(lián)合發(fā)酵的最佳pH值條件；最后，以前面的研究結(jié)果為基礎(chǔ)，再混合物在不同溫度條件下厭氧發(fā)酵，以此來(lái)確定最佳溫度條件。

3、初步的研究表明，碳水化合物的投加有利于剩余污泥自身的水解；無(wú)論將剩余污泥和碳水化合物以何種比例混合，其厭氧發(fā)酵的SCFAs、乙酸和丙酸的濃度均高于單獨(dú)利用剩余污泥厭氧發(fā)酵的情況。 進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，總SCFAs和乙酸的濃度隨著剩余污泥/碳水化合物的質(zhì)量比例的減小，呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，在1：1的條件下達(dá)到最大值，分別達(dá)到2724.1mgCOD/L和1621mg/L；丙酸的濃度則隨著剩余污泥/碳水化合物質(zhì)量比例的降低而減小，

4、但質(zhì)量比例為5：1、3：1和1：1的情況下，丙酸的濃度相差很小。 總SCFAs的濃度隨著pH值的增大而呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，在pH8條件下取得最大值，乙酸和丙酸的濃度也最高，且丙酸的濃度已經(jīng)超過(guò)乙酸；pH10條件對(duì)丙酸的生成有較強(qiáng)的抑制作用；pH8條件下的SS、VSS的減量效果最好，達(dá)到43.8％和56.7％。 實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，總SCFAs的生成量并不如文獻(xiàn)報(bào)道的隨著溫度的提高而增大，在溫度由10℃上升至37℃的過(guò)程

5、中，提高溫度可以促進(jìn)SCFAs的生產(chǎn)，37℃時(shí)的SCFAs濃度最大，達(dá)到了9159.88mgCOD/L；當(dāng)溫度達(dá)到55℃時(shí)，高溫條件表現(xiàn)為抑制SCFAs的生成；乙酸的生成量在37℃條件下最高；21℃和37℃時(shí)的丙酸生成量相差不大；55℃時(shí)，乙酸和丙酸的生成都受到一定程度的抑制，但此時(shí)有大量的正丁酸的產(chǎn)生；SS、VSS減量效果隨著溫度的提高而增大。 最終，本文得出結(jié)論，剩余污泥/碳水化合物混和物進(jìn)行厭氧發(fā)酵的最佳工藝條件為：1：