表面活性剂烷基糖苷促进活性污泥发酵生产短链脂肪酸的研究(2)
2.2.1 烷基糖苷投加量优化实验 10
2.2.2 鼠李糖脂投加量优化实验 10
2.2.3 机理探究 10
2.3 测定项目与分析方法 11
2.3.1 SCOD的测定 11
2.3.2 蛋白质的测定 11
2.3.3 可溶性糖的测定 11
2.3.4 SCFAs的测定 11
2.3.5 其他指标的测定 12
3 结果和讨论 13
3.1 两种表面活性剂对表面张力的影响 13
3.1.1 表面张力的变化分析 13
3.1.2 小结 14
3.2 两种表面活性剂对有机物溶出的影响 14
3.2.1 两种表面活性剂对SCOD的影响 14
3.2.2 两种表面活性剂对可溶性蛋白质含量的影响 15
3.2.3 两种表面活性剂对可溶性糖含量的影响 17
3.2.4 小结 18
3.3 两种表面活性剂对SCFAs产量及成分分布的影响 19
3.3.1 两种表面活性剂对短链脂肪酸产量的影响 19
3.3.2 两种表面活性剂对SCFAs成分分布的影响 20
3.4 探究表面活性剂自身降解作用对污泥产酸的影响 22
结 论 23
致 谢 24
参考文献 25
1 绪论
1.1 研究背景和意义
随着活性污泥法在污水处理厂中的应用越来越普及，由此产生的大量剩余污泥（若按照含水率97%计，其产量约占处理水量的0.3~0.5%[1]）的减量化与资源化已成为社会难题。剩余污泥不仅产量大，其成分也十分复杂，含有大量微生物和蛋白质、多糖等有机物。目前在填埋、焚烧、土地利用、厌氧消化和好氧消化等众多污泥处理处置方式中，大多数的大型污水处理厂采用的是污泥消化后进行脱水再填埋的方式，但是，随着土地的稀缺以及管理制度的日益严格，填埋所需要的大量土地越来越难以满足，同时，地下水污染和臭气等二次污染问题也不容忽视。就现状而言，剩余污泥带来的二次污染问题已经日益突出，所以必须寻找其他合适的处理或处置手段。
厌氧消化技术有效地将污水处理厂的剩余污泥变废为宝，是一种绿色的处置方式。这种资源化的方式不仅能有效解决污水处理厂产生的多余物质，而且剩余污泥中蛋白质、多糖等大量有机物是微生物很好的营养源。朱晓宇等[3]发现以剩余活性污泥为底物，通过污泥中的厌氧产酸微生物作用产生的SCFAs，可以用作生物脱氮除磷系统的有效碳源。污水中有机酸浓度的提高，特别是聚磷菌适宜生长但聚糖菌不宜生长的有机酸浓度的提高（比如丙酸），可以增强脱氮除磷系统的稳定性和高效性[4]。同时，产生的有机酸还可以作为聚羟基烷酸(PHAs)的合成原料[5]。
表面活性剂是一类具有两亲性的有机化合物，由于其性质较为独特、应用极为广泛、具有很大的实用价值，被誉为“工业精”。有研究表明，当污泥中的表面活性剂超过某一浓度时，短链脂肪酸的产量会显著增加[6]。这主要是因为表面活性剂能明显促进污泥中有机物的溶解作用[7]，同时，在合适的pH条件下适量的表面活性剂还能破碎微生物细胞[8]，为污泥产酸的过程提供了更多可利用基质，从而污泥厌氧消化产酸量可以得到显著提高。
1.2 污泥厌氧消化技术原理及影响因素
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