剩余污泥厌氧水解酸化产VFA的研究

剩余污泥厌氧水解酸化产VFA的研究纪海涛，张红亚（安徽建筑工业学院环境与能源工程学院，合肥230022）随着我国经济社会的发展，城市生活污水的处理率不断提高。然而城市生活污水多数采用活性污泥法处理，随之产生大量的剩余污泥，其处理、处置费用可高达污水处理运行成本的50％［1］。2011年在长春举行的全国城镇污水处理厂污泥处理处置技术贯标研讨会上，有关专家指出，全国城镇污水处理的湿污泥产量（含水率80％）在2010年已超过2000万t，然而，仅有20％左右的污泥得到了无害化处理和资源化利用。剩余污泥如处理不好，将形成二次污染。剩余污泥的处理也成为一个日益突出的问题。污泥厌氧发酵可以产生VFA（短链脂肪酸），而VFA是生物脱氮除磷过程中最易于利用的碳源，因此，在水中有机物不足的情况下，可利用污泥产生的VFA来作为碳源，提高生物脱氮除磷的效率，可获得多重效益［2］。虽然目前全世界都有利用初沉池污泥发酵产生VFA的产业化应用，但过程很难控制，且得到的VFA的量不足以满足脱氮除磷的需求，因而许多学者将目光转向污水处理中产生的大量剩余污泥［3］。1剩余污泥产VFA的原理利用剩余污泥水解酸化来生产VFA，因而常用厌氧生物处理理论来解释剩余污泥产VFA过程。完全厌氧生物处理过程的最终产物是甲烷，其过程较为复杂，包括水解、发酵酸化、产乙酸、甲烷化4个阶段，利用剩余污泥水解酸化产VFA主要是将污泥厌氧消化控制在水解和酸化2个阶段，在实际过程中水解和酸化是一起进行的［4-5］。摘要：剩余污泥的处理不仅增加了污水处理成本，而且处理不当会造成二次污染。有效解决此问题的方法之一是将剩余污泥进行厌氧水解酸化产VFA，影响剩余污泥的水解酸化产VFA的因素有pH值、温度、搅拌、SRT、污泥浓度、反应器结构、运行方式、预处理方式等，其中预处理是关键。不同预处理方式对VFA的产量和种类影响比较大，是研究的重点和热点。关键词：剩余污泥；水解酸化；VFA；影响因素；预处理中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：%1009－2455（2012）01－0011－05VFAproductionbyhydrolyticacidificationofexcesssludgeunderanaerobicconditionJIHai-tao，ZHANGHong-ya（SchoolofEnvironmentandEnergyEngineering,AnhuiUniversityofArchitecture,Hefei230022,China）Abstract：Thetreatmentofexcesssludgenotonlyincreasethetotalcostofwastewatertreatmentbutalsomaycausesecondarypollutionifthetechnologyisnotsuitable.ToproduceVFAthroughhydrolyticacidificationofexcesssludgeunderanaerobicconditionisaneffectivewaytosolvethesaidproblem.Thefactorsinfluencingthehydrolyticacidificationofexcesssludgeincludes:pHvalue,temperature,stirringspeed,SRT,sludgeconcentration,reactorstructure,operationmode,pretreatmentprocessandsoon.Amongthem,pretreatmentisregardedasthekeyfactor,andastheoutputandspeciesofVFAareaffectedbypreatmentprocessgreatly,theresearchondifferentpreatmenttechnologieswillattractmoreattentioninthefuture.Keywords：excesssludge;hydrolyticacidification;VFA;influencingfactors;pretreatment工业用水与废水INDUSTRIALWATER＆WASTEWATERVol．43No．1Feb.，2012·11·工业用水与废水INDUSTRIALWATER＆WASTEWATERVol．43No．1Feb.，2012剩余污泥中有机物的含量高，但主要存于微生物体内及其胞外聚合物中，水解酸化菌难以直接利用。研究表明污泥中的有机颗粒物未有效溶解的条件下，在30d内，总CODCr或VS中只有30％～50％被生物降解［6］。因此，在常规