文章針對剩余污泥細(xì)胞壁難打破、水解難,厭氧消化產(chǎn)甲烷效率低的問題,采用中溫批式厭氧消化實驗探討了不同濃度堿預(yù)處理對其產(chǎn)甲烷性能的影響。結(jié)果表明采用0.1,0.5和1.0 mol·L^-1的NaOH對污泥在厭氧消化前進(jìn)行預(yù)處理,可有效促進(jìn)污泥胞內(nèi)有機物溶出,使可溶性COD含量比對照組分別提高了1.5倍,2.2倍和3.5倍。0.1和0.5 mol·L^-1 NaOH預(yù)處理的污泥甲烷產(chǎn)量分別為170.8和253.6 mL·g^-1VS_added,比對照組分別提高了101.7%和199.4%。動力學(xué)模型參數(shù)表明,0.5 mol·L^-1 NaOH預(yù)處理的污泥的水解速率常數(shù)和最大產(chǎn)甲烷速率分別為0.091 d^-1和15.13 mL·g^-1VS·d^-1,均明顯高于其他處理組,另外該預(yù)處理組厭氧消化的延滯期由對照組的2.5 d縮短至1.2 d,說明堿預(yù)處理促進(jìn)了污泥的水解和縮短了厭氧產(chǎn)甲烷過程啟動周期。

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圖4一級降解速率常數(shù)擬合曲線

堿預(yù)處理污泥破壁技術(shù)可促進(jìn)胞內(nèi)有機物溶出,適當(dāng)?shù)膲A預(yù)處理可以有效提高污泥的厭氧消化性能,而過量的堿濃度(≥1.0mol·L-1)反而可能對污泥降解過程造成抑制。污泥經(jīng)0.1和0.5mol·L-1NaOH進(jìn)行預(yù)處理后,污泥上清液中可溶性COD濃度分別比對照組提高1.5倍和2.....

圖1剩余污泥甲烷累積產(chǎn)氣量

表2堿預(yù)處理前后剩余污泥理化特性處理組氨氮(mg?L-1)SCΟD(mg?L-1)可溶性蛋白濃度(mg?L-1)粘度(mΡa?s)胞外聚合物EΡS濃度(mg?kg-1)蛋白質(zhì)多糖未預(yù)處理(對照)532.51166.2108.3....

圖2污泥蛋白質(zhì)、多糖降解率

為進(jìn)一步分析堿預(yù)處理對污泥的厭氧消化系統(tǒng)的影響,厭氧消化結(jié)束后,對發(fā)酵液中蛋白質(zhì)和多糖濃度進(jìn)行了測定,并計算其降解率,結(jié)果如圖2所示。經(jīng)過厭氧消化后,對照組,0.1,0.5和1.0mol·L-1NaOH的預(yù)處理組發(fā)酵液中蛋白質(zhì)降解率分別達(dá)到了41.7%,76.2%,93.4%....

圖3污泥發(fā)酵前后粘度變化

由圖3可知,對照組,0.1,0.5和1.0mol·L-1NaOH預(yù)處理組的粘度分別由185.0,96.0,22.2和19.1mPa·s下降至52.7,33.2,16.2和13.9mPa·s,較厭氧消化前分別降低了71.5%,65.4%,27.0%和27.2%。因而可以初步....

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