2.2.7  分子筛去除发酵液中氮磷的研究 10

2.2.8  脱氮除磷后上清液做反硝化碳源 11

3  实验结果与讨论 12

3.1  剩余污泥水解产酸影响因素的研究 12

3.1.1  不同pH对水解酸化过程的影响 12

3.1.2  不同温度对水解酸化过程的影响 14

3.1.3  不同投配比和停留时间对SCFAs浓度的影响 16

3.2  水解液中氮磷去除的研究 16

3.2.1  碱渣去除氮磷的正交实验 16

3.3.2  分子筛去除氨氮的正交实验 19

3.3.3  污泥发酵上清液做反硝化碳源的研究 20

结    论 22

致    谢 23

参考文献 24

 1  引言

1.1  背景

城市污水处理厂剩余污泥产生量日益增多，导致剩余污泥处理处置费用增加，占污水总运行费用的60% ，严重制约了污水处理厂的发展。污泥主要来源于污水处理厂的初沉池和二沉池，其中含有的重金属和病原体释放到环境中，会造成二次污染，而且其处理与处置也为污水处理厂的运营管理带来沉重负担。但是，剩余污泥既是污水处理厂产生的废弃物质和环境污染物，又是很好的有机资源，因为其中有机物的含量在 60～70%，生物易降解有机组分在 40%以上，这些生物易降解有机物主要是蛋白质、多糖等，它们是微生物丰富的营养源。因此，能否、如何开发污泥内的碳源一直是国内外研究的热点。

目前，在应用生物技术策略将污泥中有机物质转化为生物能源和生物化学品方面，大部分研究者集中于利用厌氧微生物的酵解作用，使污泥中的有机物分解并趋于稳定，并产生以甲烷、氢气为主的生物能源。但是污泥无论是用来产甲烷，还是产氢气，获得的产物附加值含量都比较低，导致污泥资源化的经济效益不容乐观。因此，利用污泥这种廉价的底物生产附加值更高的生物化学品将成为污泥资源化的新途径。研究发现［1－2］:污泥厌氧发酵产酸不仅可以可以实现剩余污泥的原位减量化，而且可以为污水生物处理提供碳源，节省了污泥的处理费用和外加碳源的费用，达到污泥资源化的目的［3］。

污泥发酵产生的有机酸是污泥厌氧消化产甲烷过程的中间产物。挥发性脂肪酸是在污泥厌氧消化过程中产生的十分重要的中间产物，其不仅具有较高的附加值，而且用途也较为广泛。如，由污泥进行厌氧酸性发酵产生的挥发酸（VFAs）在生物强化除磷脱氮系统中起着关键的作用，它可在厌氧阶段被消耗并以聚羟基烷酸（PHAs）的形式储存，增加聚磷菌对磷的吸收，也可作为反硝化过程的外加碳源，提高系统脱氮率，对许多进水COD浓度低的污水厂有一定的实际意义。用一些生物技术策略控制污泥厌氧消化在酸化阶段获取挥发性脂肪酸为目标产物是实现污泥资源开发的一条具有广阔应用前景的途径。这条途径不仅具有较大的社会、环境和经济意义，而且还具有较高的学术意义。论文网

在获得的含酸水解液中溶解了由污泥释放出的大量氨氮和溶解性磷酸盐，氮磷的大量存在会影响碳源的进一步应用。一直以来，用于发酵液脱氮除磷的方法均是MAP法，即投加Mg源生成鸟粪石的沉淀去除氮磷，但是外加Mg源价格昂贵，故开发新方法势在必行。