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目前,活性污泥法是全世界应用最广泛的污水处理方法,但在此过程中产生了大量的剩余污泥,如处置不当可能造成二次污染。因此,污泥的减量化研究、资源化利用成为了新的国际趋势。污泥水解过程是限制其消化的主要原因,所以强化污泥水解程度是减量化的重要基础和前提。与热处理、化学处理、机械破碎、超声波和酶处理等方法相比较,生物表面活性剂处理污泥不但能够促进胞外多聚物(extracellular polymericsubstances,EPS)的溶解,还可以促进短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)的积累,此外生物表面活性剂容易降解对环境没有毒性。因此本文以鼠李糖脂为例,对鼠李糖脂强化剩余污泥水解酸化做了初步研究和探讨,同时还讨论了在不同pH条件下,鼠李糖脂对污泥水解酸化的影响。本研究考察了鼠李糖脂对剩余污泥水解和酸化的影响。结果表明鼠李糖脂促进了悬浮固体的溶解和胞外酶的溶出,从而强化了污泥水解,进而促进SCFAs的积累。污泥水解液中SCOD、蛋白质、还原糖的浓度都随着鼠李糖脂剂量的增大而升高。在最佳投加量0.3g/g下水解6h,污泥水解液中SCOD、蛋白质和还原糖浓度分别由371.9、93.3和9.0mg/L上升到3994.5、800.0和401.7mg/L。鼠李糖脂的加入也提高了NH4+-N,PO43--P和SCFAs的浓度。在鼠李糖脂投加量为0.3g/g时,SCFAs的最大产量为1829.9mg COD/L,而空白组中的仅为377.7mg COD/L。丙酸和乙酸是浓度最大的SCFA,占了总SCFAs的50~60%。本研究对不同pH(4.0~11.0)条件下,鼠李糖脂对污泥水解酸化的影响进行了分析探讨。结果表明,实验组中污泥的水解效果明显高于空白组。在鼠李糖脂存在的情况下,碱性污泥的水解和酸化效果要明显高于酸性和中性。水解6h后,溶解性蛋白质与还原糖的浓度在pH=11时,分别为1034.2和482.9mg/L,然而在pH=4,分别为196.9和60.0mg/L,在空白组(既不加鼠李糖脂也不调pH)中仅为71.5和22.9mg/L。无论在实验组还是空白组中,污泥发酵液中总SCFAs的浓度都是先增大,2~3d后达到最大值,然后减小。在pH与鼠李糖脂的联合作用下,最大的总SCFAs浓度在pH=10.0的情况下获得而不是pH=11.0。在污泥水解液中,乙酸、丙酸、异戊酸是三种最主要的酸。发酵前期pH越高,乙酸占的比例也就越大,而异戊酸所占的比例就越小。发酵1d后,在pH=4.0、7.0、11.0的条件下,污泥水解液中乙酸的浓度分别为16.65%、36.33%和62.94%,而相应的异戊酸含量为40.34%、12.6%和11.01%。本研究还考察了在鼠李糖脂促进污泥水解过程中表面张力和污泥颗粒微观形态的变化,以及在鼠李糖脂投加量为0.3g/g下,pH对污泥絮体形态的影响。结果表明,鼠李糖脂能极大地降低表面张力,从而促进污泥的溶解和分散;在鼠李糖脂存在下,pH越高,污泥絮体结构也越分散。