污泥性质对微波预处理_厌氧消化的影响及古菌群落结构分析_房平

第39卷第11期2018年11月环境科学ENVIＲONMENTALSCIENCEVol．39，No．11Nov．，2018污泥性质对微波预处理-厌氧消化的影响及古菌群落结构分析房平1，唐安平1，2，付兴民3，李伟3，文洋3，佟娟2*，魏源送2(1．西安工程大学环境与化学工程学院，西安710048;2．中国科学院生态环境研究中心，北京100085;3．北京城市排水集团有限责任公司，北京100044)摘要:污泥性质对预处理强化厌氧消化工艺的效果有较大影响．本研究对比了某实际污水厂A2O工艺和A2O-MBＲ工艺产生的剩余污泥在微波预处理-厌氧消化过程中污泥性质的变化与产气效果，并考察了在预处理和厌氧消化过程中污泥的古菌群落结构变化．结果表明，A2O工艺剩余污泥有机质含量比A2O-MBＲ污泥高出16.4%(分别为66.4%和50.0%)，SCOD、溶解性蛋白质和多糖分别为后者1.24、2.02和4.84倍，具有更好的可生物降解性．虽然预处理对生物降解性差的A2O-MBＲ污泥有机物释放效果更好，但A2O污泥在微波预处理-厌氧消化后产甲烷量比相应处理后的A2O-MBＲ污泥多26.1%．两种剩余污泥的古菌群落结构差异较大，A2O-MBＲ污泥中甲烷丝菌属和甲烷八叠球菌属丰度分别比A2O污泥多3.68%和19.73%．预处理对古菌群落的丰富度和均匀度影响相对较小，但厌氧消化后波动较大．污泥中有机组分不同是引起古菌群落结构变化的重要影响因素．关键词:剩余污泥;污泥性质;微波预处理;厌氧消化;古菌群落结构中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:0250-3301(2018)11-5108-08DOI:10．13227/j．hjkx．201803146收稿日期:2018-03-21;修订日期:2018-05-02基金项目:国家自然科学基金项目(51578535)作者简介:房平(1975～)，男，博士，副教授，主要研究方向为污水与污泥处理理论与技术，E-mail:469493@qq．com*通信作者，E-mail:hittj@163．comImpactsofSludgeCharacteristicsonAnaerobicDigestionwithMicrowavePretreatmentandArchaealCommunityStructureAnalysisFANGPing1，TANGAn-ping1，2，FUXing-min3，LIWei3，WENYang3，TONGJuan2*，WEIYuan-song2(1．SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering，Xi'anPolytechnicUniversity，Xi'an710048，China;2．ＲesearchCenterforEco-EnvironmentalSciences，ChineseAcademyofSciences，Beijing100085，China;3．BeijingDrainageGroupCo．Ltd．，Beijing100044，China)Abstract:Sludgecharacteristicsisanimportantfactorinsludgepretreatmentandanaerobicdigestion(AD)efficiency．Therefore，wastesludgeofanaerobic-anoxic-aerobic(A2O)andA2O-membranebioreactor(MBＲ)wastewatertreatmentprocessesfromafull-scalewastewatertreatmentplantweretaken，andthevariationsofsludgecharacteristicsandperformanceduringmicrowavepretreatmentandADwerecompared．Thesuccessionofarchaealcommunitystructureduringthesludgetreatmentwasalsoinvestigated．A2OwastesludgeshowedbetterbiodegradabilitythanA2O-MBＲwastesludgedid，with16.4%higherorganicmattercontent(66.4%vs．50.0%)，solublechemicaloxygendemand(COD)(1.24fold)，solubleprotein(2.02fold)，andpolysaccharides(4.84fold)．Althoughtheefficiencyofmicrowavepretreatme