氧化锌纳米颗粒对污泥厌氧消化过程的影响研究

中国环境科学2017，37(I)：174～180ChinaEnvironmentaIScience氧化锌纳米颗粒对污泥厌氧消化过程的影响研究王树涛p，陈玲波1，张真瑞1，巫川1，姜瑞2，尤宏1(1．哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室，黑龙江哈尔滨150090；2．黑龙江省环境保护科学研究院，黑龙江哈尔滨150056)摘要：建立了污泥厌氧消化反应器，以氧化锌纳米颗粒(ZnONPs)为研究对象，研究了不同浓度ZnONPs(0，2，30，60，90，120，150meggvss)对污泥厌氧消化过程的影响，分析了可能存在的剂量一效应关系．低浓度(2m∥g—VSS)ZnO—NPs对污泥厌氧消化过程影响较小；较高浓度下，znO—NPs对污泥厌氧消化产气效率、有机物降解效率和污泥减量效果等具有显著影响，而对挥发酸产量及其组成无显著影响．ZnONPs暴露浓度为30，60，90，120mg／g—VSS时，平均日产气量直线下降，在120mg／g—VSS浓度后平均日产气量为对照组的10％左右．ZnO—NPs对有机物降解效和污泥减量存在明显抑制作用，且随着ZnO—NPs浓度的升高，SCOD去除率、TCOD去除率和RwssTSS)值降低．Zn0-NPs浓度升高到120mg／gfVss时，SCOD去除率、TCOD去除率和R(vssTSS)值分别减少到对照组的3％、36．5％和74％．此外，当ZnO—NPs暴露浓度从2mg／g—VSS升高到150rrlegg—VSS时，污泥减量率从23％左右下降至4．8％左右．关键词：氧化锌纳米颗粒(ZnO—NPs)：生物毒性；污泥厌氧消化：污泥减量中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：10006923(2017)01一0174一07EffectofZincoxidenanopartielesonanaerobicdigestionofexcessactivatedsludge．WANGShu—tao”，CHENLing—b01，ZHANGZhen—ruil，WUChuanl，JIANGRui2，YOUHon91(1．StateKeyLaboratoryofUrbanWaterResourceandEnvironment，HarbinInstituteofTechnology,Harbinl50090，China；2．HeilongjiangResearchAcademyofEnvironmentalSciences，Harbin150056，China)．ChinaEnvironmentalScience，2017，37(1)：174-180Abstract：TheimpactofZincoxidenanoparticles(ZnO-NPs)(0，2，30，60，90，120and150mg／g-VSS)ontheanaerobicdigestionofexcessactivatedsludgewasinvestigatedandthepossibledose—effectrelationshipwasachieved．ResultsindicatedthatlessadverseeffectsofZnO-NPswerefoundonanaerobicdigestionofexcessactivatedsludgeatthelowexposureconcentration(2mg／g—vss)．However，significanteffectswereobservedontheanaerobicdigestionincludingbiogasproduction，degradationefficiencyoforganicsaswellasreductionrateofsludge，butnosignificanteffectswasfoundonthevolatilefattyacids(VFAs)．TheaveragedailygasproductionplummetedwhentheexposureconcentrationofZnO—NPswasincreasedfrom30mg／g·VSSto120mg／g-VSS，butnoobviousdecreaseofdailygasproductionwasobservedastheconcentrationwasincreasedfrom120mg／g-VSSto150mIg／g—VSS．Inadditon．ZnO—NPscouldsignificantlyinhibitthedegradationefficiencyoforganicmatterandthesludgereductionrate，andwiththeincreasingofZn