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目前水解酸化主要是针对较高挥发分(VSS/TSS>50%)剩余污泥,因此针对低挥发分(VSS/TSS<40%)剩余污泥强化水解酸化值得研究。本研究通过低超声强度(声能密度≤0.570W/mL且超声时间≤3min)处理和较温和的碱性(pH≤10)组合作用达到强化低挥发分剩余污泥水解酸化过程的目的,实现剩余污泥资源化与稳定化。主要研究内容:1、通过超声作用和碱性调节组合强化水解酸化,研究组合处理中pH、超声声能密度及超声作用时间对低挥发分污泥水解酸化过程中有机质释放及酶活性的影响;2、低挥发分污泥强化水解酸化过程中资源化与稳定化关系的分析;3、强化水解酸化过程中有关因素的分析。实验结果表明:1、针对低挥发分(VSS/TSS<30%)剩余污泥,先超声后调pH的处理方式时,声能密度为0.190W/mL、超声作用时间为3min及pH值为9.5的条件下,更有利于剩余剩余污泥有机质的转化和VFAs的产生;2、超声声能密度和超声作用时间分别为0.190W/mL和3min,VSS/TSS为27%的剩余污泥pH调至8.0、9.0、9.5、10.0时,水解酸化4天后,发酵体系SCOD浓度的变化规律为:pH9.5>pH10.0>pH9.0>pH8.0;pH值不同对水解酸化过程中产生挥发酸的种类有很大影响;pH值过高对脱氢酶活性有抑制作用;3、超声声能密度0.190W/mL、超声作用时间1~5min时,VSS/TSS为25%的污泥pH为9.5的情况下,在水解酸化第4天时,超声作用时间为3min的发酵体系中溶解性蛋白质和碳水化合物浓度最高,分别为2493.5mg/L和366.56mg/L。在第0天时,α-葡萄糖苷酶活性高低顺序为:3min>5min>1min;4、超声声能密度为0.076W/mL、0.190W/mL、0.380W/mL及0.570W/mL,超声作用时间为3min,pH值为9.0的条件下,VSS/TSS为25%的污泥水解酸化第5天,超声声能密度为0.076W/mL和0.190W/mL时,VSS的减少率分别达到19.24%和16.38%;当声能密度为0.380W/mL时,对几种水解酶活性的提高较为有利,而声能密度为0.190W/mL时,对SCOD、蛋白质及碳水化合物浓度的增加有利;5、初始污泥仅经超声作用后蛋白酶、α-葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶和脱氢酶活性均有所增加;组合作用比仅超声作用或仅碱性调节作用更有利于乙酸激酶活性的增加;6、拟合分析表明,水解酸化过程中,对SCOD释放:水解酸化时间作用>pH作用>VSS0作用>超声声能密度>超声作用时间;对VFAs的产生:水解酸化时间作用>VSS0作用>pH作用>超声作用时间>超声声能密度;对蛋白质的变化:水解酸化时间作用>pH作用>超声声能密度>超声作用时间>VSS0作用;研究表明,针对低挥发分污泥(VSS/TSS在30%~40%之间),超声声能密度0.190W/mL及超声时间3min处理后立即调pH至9.0的条件下最有利于强化污泥水解酸化过程的进行。在适宜的条件下,低挥发分污泥水解酸化10天过程中,ThODHAc/ThODVFAs可达到88.03%,HAc浓度可达到2460.88mg/L,VSS的减少率可达32.06%;低挥发分污泥在水解酸化进行到第6天时,既获得较高的乙酸浓度,又能使污泥稳定化程度较高。