由于社会飞速发展以及城市人口数量的增加,城市污水厂的数量和规模也急剧增加,随之带来污泥产量也日益增多。污泥厌氧消化在实现污泥稳定化的同时,能产生清洁能源沼气,实现污泥处理资源化。但是在厌氧消化过程中产生的硫化氢会腐蚀管道和仪表,使沼气的运输和利用受到阻碍,因此对沼气中的硫化氢进行脱除十分必要。剩余污泥中硫的主要形态包括硫化物、有机硫和硫酸盐,其中主要组分为有机硫(主要以含硫蛋白质形式存在),蛋白质水解后产生的含硫氨基酸(主要为甲硫氨酸和半胱氨酸)是厌氧消化过程硫化氢的主要来源。因此,在厌氧消化过程中对含硫氨基酸的消化特性进行探究对有效控制硫化氢的产生有重要研究意义。本试验以西安市第四污水处理厂剩余污泥为研究对象,分别在中温(35±1℃)和高温(55±1℃)条件下进行厌氧消化,探讨温度对剩余污泥厌氧消化效率的影响。由于硫化氢的产生受含硫氨基酸水解的影响,待厌氧消化反应器运行稳定后取常规含固率(2%)和高含固(10%)接种泥进行水解菌纯化试验,探究不同含固率水解菌对含硫氨基酸的分解作用。然后,进行不同浓度氯化铵对含硫氨基酸分解抑制的批次试验,以找出抑制硫化氢产生的最佳氯化铵投加量。最后,为了研究抑制条件下含硫氨基酸在厌氧消化过程中的分解特性,在批次试验的基础上,向厌氧消化反应器中投加最佳浓度的氯化铵,分析含硫氨基酸中间产物的浓度变化。主要结论如下:(1)中温和高温条件下污泥厌氧消化试验结果表明,高温条件有利于有机物的分解,高温条件下VFA浓度高于中温条件,相对产气量较高,沼气产量大约是中温条件下的1.5倍;由于不同温度下有机质的分解效率不同,高温条件下可溶性硫化物的浓度大约是中温条件下的3倍,总硫化物大约是中温条件下的0.5倍,说明高温条件虽然有利于可溶性硫化物的产生,但也会促进气态硫化物的产生。(2)不同含固率的剩余污泥进行水解菌纯化试验结果表明,温度和含固率会影响含硫氨基酸的分解。高温培养条件下含硫氨基酸分解出的硫化物浓度高于中温条件培养下的浓度。在相同的培养温度下,以高含固污泥为接种泥培养的水解菌分解出的硫化物浓度大约是常规接种泥培养的水解菌分解出浓度的3~4倍。在相同的培养条件下,当甲硫氨酸为基质时,水解菌几乎不能分解出硫化物,而半胱氨酸为基质时,可测得培养环境中有硫化物存在,说明水解菌可以直接分解半胱氨酸产生硫化氢而不能直接分解甲硫氨酸。(3)针对氯化铵对含硫氨基酸分解抑制的批次试验研究表明,当投加氯化铵浓度为1000mg/L时,无论在中温还是高温条件下消化液中硫化物浓度相比没有投加氯化铵时都有明显的降低,同时产气量均有所上升,但甲烷含量并没有较大的变化。说明氯化铵的投加不仅能够有效抑制硫化氢的产生,还能促进厌氧消化产气过程。(4)针对连续厌氧消化反应器中投加氯化铵抑制含硫氨基酸分解试验发现,虽然向厌氧消化反应器投加氯化铵有效促进了厌氧消化的产气过程,但投加氯化铵后沼气中的气体组分受到影响。此外,氯化铵能够有效抑制厌氧消化过程中硫化氢的产生,但硫化氢的减少造成甲基硫醇和二甲基硫醚的积累,说明氯化铵对含硫氨基酸分解的抑制会使含硫产物浓度发生变化。