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随着污水处理事业快速发展产生了大量的污泥。污水厂常采用絮凝剂将污泥脱水后外运处理,但只是减量化而未实现妥善处置,“重水轻泥”现象严重。聚丙烯酰胺作为常用絮凝剂属于高分子聚合物,具有很强的生物抗性导致脱水污泥难以被生物降解利用。本研究首先筛选出对聚丙烯酰胺有降解作用的微生物。进而研究不同消化浓度下纯污泥厌氧消化过程特性确定最佳工艺参数,在此基础上,针对不同微生物、不同预处理方式、不同菌添加量以及不同消化浓度,探讨利用微生物对污泥进行预处理的厌氧消化性能优化。主要研究结果如下：筛选出对聚丙烯酰胺有降解作用的3种微生物,分别为藤黄微球菌、宛氏拟青霉和自筛本土优势功能菌。设置不同消化浓度进行污泥中温厌氧消化试验,发现污泥的产气周期较短,产气量较少。3%和4%消化浓度产气效果优于5%和2%,因此,选择3%和4%浓度进行微生物预处理污泥中温厌氧消化试验研究。预处理方式设定为预处理2天和直接添加。通过藤黄微球菌预处理,当添加菌总数为7.6×1010个时,直接添加各处理(藤黄微球菌培养1天、2天和3天)产气量比纯污泥分别提高12.27%、15.09%和21.24%。随着菌总数提高至7.6×1011个,预处理2天和直接添加效果更显著。通过宛氏拟青霉预处理,当菌总数为8.3×109个时,预处理2天和直接添加处理较纯污泥产气量分别提高19.87%和22.91%；当菌总数为7.6×1010个时,生物处理效果更显著,其中宛氏拟青霉培养4天时,预处理2天和直接添加处理较纯污泥产气量分别提高29.49%和37.59%；当菌总数提高至7.6×1011个,宛氏拟青霉培养5天时,预处理2天和直接添加处理较纯污泥产气量分别提高30.91%和79.39%。通过功能菌预处理,当菌总数为8.7×109和7.6×1010个时,预处理2天和直接添加处理较纯污泥产气量分别提高18.16%和12.50%,67.61%和44.55%。证明微生物预处理污泥能优化厌氧消化过程,促进产沼气。当污泥进料量不变而提高消化浓度时,由于产甲烷菌接种量降低,各微生物处理效果不明显,说明产甲烷菌接种对生物处理污泥厌氧消化过程非常重要,当提高消化浓度必须增大接种量,同时建议增加微生物数量。分析认为藤黄微球菌和宛氏拟青霉直接添加效果较好,功能菌预处理2天效果较好。综合比较3种微生物认为真菌宛氏拟青霉效果最好。利用产甲烷动力学模型,对3种微生物预处理污泥厌氧消化过程进行模拟时发现模型具有较高精度,R2均大于0.98。利用有效容积17L的CSTR消化罐进行微生物预处理污泥连续试验发现,经生物处理污泥能有效提高产气效率、甲烷含量以及有机物降解效果,为污泥资源化处理和沼气工程实际运行提供理论依据。