3.2.1  pH对污泥水解产酸的影响 12

3.2.2  温度对污泥水解产酸的影响 15

3.3  剩余污泥发酵产酸过程的动力学 18

3.3.1  剩余污泥发酵产酸的速率常数 18

3.3.2  剩余污泥发酵产酸过程的活化能 21

结  论 23

致  谢 24

参考文献 25

1  引言

1.1  背景

剩余污泥是指污水或废水经生物处理在曝气池后经二次沉淀池沉淀分离出来的活性污泥或生物膜脱落形成的污泥（不包括预处理系统的栅渣、初沉池的沉砂和投加絮凝剂形成的浮渣）。随着我国城市污水处理厂的发展，剩余活性污泥（WAS）作为副产品，生产量越来越大，从而使得处理处置剩余污泥的费用急剧上升，二次污染问题日益严重，剩余污泥的减量化与资源化已成为各大城市建设进程中的关注焦点。

污泥处理处置方法包括厌氧消化、好氧消化等，而厌氧消化法被认为是经济有效的污泥处理工艺之一。近年来，利用污泥厌氧发酵产产甲烷[1]成为大量研究人员的研究重点。然而，相对于生物产甲烷，在酸化过程中产生的挥发性脂肪酸（VFAs），不仅有更高的价值，而且有着广泛的应用以及许多潜在的工业用途，此外，在污水处理厂内，利用生物污泥产生的VFAs 可以直接用作污水处理厂微生物的内部碳源，来去除污水中的生物营养物质（磷和氮）。因此，对剩余污泥厌氧消化条件进行优化以最大程度获取以乙酸为主的短链脂肪酸，是剩余污泥减量化资源化的一条有效途径。文献综述

水解阶段一直被认为是厌氧消化三阶段中的限速阶段[2]，因此要想把厌氧消化控制在酸化阶段不仅要了解产酸微生物生长的最适宜环境，还要对现有环境加以调控。表面活性剂是一种两性化合物，分子的一端为非极性的疏水基，另一端为极性亲水基，因而表面活性剂分子能够通过取代界面的高能体相分子，从而减少系统的自由能。表面活性剂能够得到广泛的运用，在于其能够降低表面张力，增加溶解度，并具有除垢能力、润湿能力和起泡能力。添加合适的表面活性剂，可以提高污泥水解速率，缩短污泥消化时间，达到有机物发酵产酸最大化的目的。

1.2  国内外研究现状

1.2.1  表面活性剂对产酸性能的影响

1.2.1.1  阴离子表面活性剂对污泥水解产酸的影响

1.2.1.2  阳离子表面活性剂对污泥水解产酸的影响

1.2.1.3  两性表面活性剂对污泥水解产酸的影响

1.2.1.4  生物表面活性剂对污泥水解产酸的影响

1.2.2  剩余污泥水解产酸动力学的研究

1.3  课题研究内容

本课题通过添加新型的生物表面活性剂烷基多苷，研究表面活性剂对污泥有机质释放和产酸的影响，确定表面活性剂最佳投加量和水解时间，讨论pH和温度对污泥水解产酸的影响，最后确定产酸动力学。其意义在于可为污泥厌氧发酵过程中产酸条件优化提供理论依据，以强化剩余污泥产酸效果，最终实现剩余污泥在污水处理厂内的减量化与资源化。

1.3.1  生物表面活性剂促进剩余污泥水解产酸的工艺条件的研究

首先考察了生物表面活性剂的投加量对剩余污泥水解酸化的影响，确定表面活性剂的最佳投加量和水解时间。然后，在表面活性剂的最佳投加量下，研究了pH值、温度对剩余污泥水解产酸的影响，从而得到表面活性剂促进剩余污泥发酵产酸的合适的工艺条件。论文网