随着污泥处理工艺的不断发展、VFAs用途的不断拓宽以及更多的表面活性剂被研发,人们对厌氧发酵产酸的关注程度不断提高,到目前为止已经有很多关于不同表面活性剂和实验条件对发酵产酸影响的研究报道。前人的实验研究和经验给我们提供了丰富的借鉴和参考。64142

1  表面活性剂对产酸性能的影响

1.1  阴离子表面活性剂对污泥水解产酸的影响

阴离子表面活性剂是表面活性剂中产量最大的一类,其分子溶于水发生电离后,与亲油基相连的亲水基是带阴电荷的表面活性剂。

2007年,姜苏[3,4]等人选用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为表面活性剂进行实验,实验结果表明:SDBS促进了剩余污泥中颗粒态有机物的溶解、溶解态大分子有机物(蛋白质和碳水化合物)的水解以及水解后小分子有机物(氨基酸和单糖)的降解和酸化过程,从而使得剩余污泥厌氧发酵过程的中间产物SCFAs得以大量积累。

于静等人[5]通过十二烷基硫酸钠(SDS)对污泥 pH 值和酶活力的影响研究,确定SDS 的加入能够提高酶的活性,当 SDS 为 0.10g/g TSS时,蛋白酶活和淀粉酶活分别为单独加酶组的 2.3 倍和 1.2 倍。通常,污泥中的大分子物质被吸附在污泥的表面,但是SDS的增溶作用能够使这些大分子物质溶解并转移至液相。同时,SDS对污泥聚合物溶解性的增强作用能够打破污泥基质的紧密连接结构,从而释放出更多的蛋白质和糖类。

1.2  阳离子表面活性剂对污泥水解产酸的影响

阳离子表面活性剂分子溶于水发生电离后,与亲油基相连的亲水基是带阳电荷,与阴离子表面活性剂所带的电荷相反,两者配合使用一般会形成沉淀,丧失表面活性。它能和非离子表面活性剂或两性表面活性剂配合使用。

    杨美[6]等人通过研究阳离子型表面活性剂溴化-N-十六烷基-3-吡啶甲酸甲酯和溴化-N-十六烷基 -3-吡啶甲酸乙二醇单酯(代号EQ-M ),发现他们相对于SDBS,具有更低的C20值,说明他们比SDBS有更高的降低水表面张力的效率,从而能够将污泥水解产酸速率提高。

1.3  两性表面活性剂对污泥水解产酸的影响

两性表面活性剂的分子溶于水发生电离后,与亲油基相连的亲水基是同时带有阴阳两种电荷,价格较贵,实际应用范围较其他类型的表面活性剂小。张礼平等人[7]在批式反应器中研究了常温下两性表面活性剂(咪唑啉)和阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基氯化铵)对剩余污泥产酸的影响,结果表明,两种表面活性剂均能较大幅度地提高剩余污泥生产有机酸的产量。在污泥发酵的第4天,0.1g∙g-1(表面活性剂与污泥干重比,下同)的两性和阳离子表面活性剂可分别使剩余污泥生产有机酸的浓度达到226.4和861.4 mg∙L-1(以COD计,下同),而空白试验中生成的有机酸浓度仅为3.2 mg∙L-1。同时,剩余污泥的有机酸产量随表面活性剂加入量的增加而增加。当表面活性剂的加入量低于0.2 g∙g-1时,用两性表面活性剂处理的剩余污泥中有机酸浓度仅为用阳离子表面活性剂处理的剩余污泥中有机酸浓度的50%;当表面活性剂的加入量增至0.3 g∙g-1时,两者的有机酸最大产量接近。此外,有机酸的组成分布也受到表面活性剂的种类和加入量的一定影响。

1.4  生物表面活性剂对污泥水解产酸的影响

1989年埃克森瓦尔德斯原油泄漏是美国国内最严重的原油泄漏事故。而通过加入铜绿假单胞菌合成的海藻糖脂,大大提高了埃克森瓦尔德斯原油泄漏所造成的阿拉斯加原油污染的降解速率[8]。在成品油的降解方面。Whang等[9]研究了鼠李糖脂和表面活性肽在柴油降解中的影响。结果表明,在一定pH的条件下两者均能明显地提高柴油的乳化以及生物降解效率。文献综述

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