碳水化合物對污泥發(fā)酵產酸影響的研究.pdf

1、國內外對于厭氧消化的研究主要是針對初沉污泥或初沉污泥與剩余污泥混合物，單獨利用剩余污泥生產短鏈脂肪酸(以下簡稱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)酵來生產SCFAs，也得出了較理想的產酸效果。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，會得出更為理想的產酸效果。 本論文就是針對利用剩余污泥/碳水化合物聯合發(fā)酵生產SCFAs的研

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

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利用剩余污泥厭氧發(fā)酵的情況。 進一步的研究發(fā)現，總SCFAs和乙酸的濃度隨著剩余污泥/碳水化合物的質量比例的減小，呈現出先增大后減小的趨勢，在1：1的條件下達到最大值，分別達到2724.1mgCOD/L和1621mg/L；丙酸的濃度則隨著剩余污泥/碳水化合物質量比例的降低而減小，

4、但質量比例為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值的增大而呈現出先增大后減小的趨勢，在pH8條件下取得最大值，乙酸和丙酸的濃度也最高，且丙酸的濃度已經超過乙酸；pH10條件對丙酸的生成有較強的抑制作用；pH8條件下的SS、VSS的減量效果最好，達到43.8％和56.7％。 實驗還發(fā)現，總SCFAs的生成量并不如文獻報道的隨著溫度的提高而增大，在溫度由10℃上升至37℃的過程

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