单过硫酸氢钾复合盐对剩余污泥厌氧发酵的影响

金宝丹　 王淑莹　 邢立群　 彭永臻

(北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室,北京100124)

单过硫酸氢钾复合盐对剩余污泥厌氧发酵的影响

金宝丹 王淑莹 邢立群 彭永臻

(北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室,北京100124)

摘要:为了研究单过硫酸氢钾复合盐(PMS)对剩余污泥厌氧发酵的影响,将不同剂量的PMS投加至剩余污泥厌氧发酵系统中,分析污泥溶液化率、污泥分解率、可挥发性脂肪酸(SCFAs)、蛋白质和多糖、水解酶、发酵污泥毛细吸水时间(CST)及可挥发性悬浮固体浓度(MVLSS)等指标.研究发现,在污泥中投入适量的PMS能够有效地促进污泥水解酸化,提高污泥减量率.结果表明,当PMS为0.04～0.08 mg/mg时污泥发酵性能最佳,水解酸化性能相近.当PMS大于0.08 mg/mg时,污泥发酵性能下降,且该条件下药剂消耗成本较高,不利于发酵系统运行.研究同时发现,PMS能够显著提高SCFAs中乙酸的比例,乙酸比例最高可达到75.55%,同时降低丙酸比例,丙酸比例最低可达到0.92%.

关键词:污泥发酵;水解酸化;可挥发性脂肪酸;单过硫酸氢钾复合盐;污泥减量

碳源短缺和大量剩余污泥难处理是当前城市污水处理厂亟待解决的关键问题.统计发现,城市污水处理厂中剩余污泥处理费用占污水处理厂总费用的25%～60%[1].因此解决污水处理厂碳源短缺及污泥处理处置等问题成为研究的热点.

剩余污泥中含有大量的蛋白质和多糖等有机物质, 厌氧发酵能将剩余污泥中的大量有机物质释放到发酵液中, 进一步转化为可挥发性短链脂肪酸(SCFAs)[2],而SCFAs是生物处理过程中的优质碳源[3].污泥厌氧发酵分为水解、酸化和产甲烷3个阶段, 其中水解是污泥发酵的关键阶段[4-5].研究发现,通过物理(加热、超声等)、化学(表面活性剂、酸、碱等)或生物处理(酶)等方法能够有效地促进污泥水解[6-9],提高蛋白质、多糖等有机物的释放,然而这些方法均存在能源消耗大、二次污染严重、过程控制复杂等问题,使污泥厌氧发酵受到严重抑制.因此环保、安全、简单、有效的剩余污泥厌氧发酵方法是污泥处理的研究热点.

1材料与方法

1.1污泥来源及试验装置

本试验使用的发酵污泥来自SBR工艺中试剩余污泥(总体积为8.8 m3,有效体积为 6.2 m3),该污泥在使用前用自来水清洗3次,并浓缩控制污泥浓度.试验污泥性质如表1所示.

试验反应器材料为有机玻璃,总体积为2.5 L,有效容积为2.0 L,内设置转子及pH探头,采用磁力搅拌器进行匀速搅拌,转速为750 r/min,反应温度为(30±2)℃.该装置采用密封圈密封,以保证厌氧环境,同时在装置顶部设置取样.

表1　试验污泥性质　mg/L

1.2试验方法

从SBR工艺中试取得剩余污泥并且进行清洗浓缩,清洗后污泥及水溶液性质见表1.将污泥投加至1号～6号反应器中各2 L,并投加PMS，分别为0, 0.02, 0.04, 0.08, 0.23及0.46 mg/mg(即每1 mg污泥中的PMS投入量).控制搅拌速度为750 r/min,在室温条件(30±2) ℃下进行发酵试验,每2 d取样一次.

1.3分析方法

污泥的溶液化PSCOD是指污泥发酵过程中从污泥中溶出的有机物占污泥颗粒本身总有机物的比值，污泥分解PDDCOD是指污泥发酵过程中溶出的有机物污泥占污泥在强碱溶液作用下直接分解产生的有机物的比值，采用比例计算法计算PSCOD和PDDCOD[18-19],即

(1)

(2)

式中,CODs为溶解性COD;CODs0为原始溶液中的溶解性COD;CODp0为污泥原始颗粒COD;CODNaOH为试验温度下,采用NaOH 1 mol/L处理剩余污泥24 h后产生的COD.

1.4PMS作用原理

反应公式为

式中,RH为有机物；R为小分子基团.

2结果与讨论

2.1污泥水解性能

2.1.1PMS对污泥溶解的影响

污泥溶液化和分解是污泥破碎并释放可溶性有机物质的过程,同时有部分脱氧核糖核酸(DNA)释放,因此,污泥溶液化及污泥分解能够从宏观上表征剩余污泥厌氧发酵效果,发酵过程中释放的DNA在一定程度上可以表征细胞的溶解程度.图1为不同剂量的PMS对剩余污泥厌氧发酵过程中污泥溶液化、污泥分解、COD及DNA的影响.

图1　PMS对剩余污泥厌氧发酵污泥溶解的影响

由图1可知,不同剂量的PMS对污泥溶液化、污泥分解及COD具有显著的影响.分析数据可知,PSCOD,PDDCOD及COD具有相似的趋势,且均随着PMS先增大后减少.其中当PMS为0.04 mg/mg时,PSCOD,PDDCOD及COD分别为29.75%,37.0%,2 774.44 mg/L；当PMS为0.08 mg/mg时，PSCOD,PDDCOD及COD分别为30.51%,37.99%,2 844.01 mg/L,是未投加PMS实验组的5～6倍,可见PMS能够显著促进污泥溶解,而且PMS为0.04和0.08 mg/mg发酵系统中污泥溶解效果相近.研究发现[20],污泥碱性发酵过程中PSCOD可达到23.2%～53.8%(15～55 ℃),超声破碎过程中PDDCOD最大可达到22%[21].本研究结果与剩余污泥碱性发酵及超声处理相比，PSCOD和PDDCOD略有提高,说明PMS能有效地促进污泥溶液化及分解.这是因为,PMS溶解于水后能够产生大量高能量、高活性的小分子自由基、活性氧等过氧化氢衍生物,破坏微生物细胞膜的通透性屏障,使细胞内容物流失,并且可与核酸中金属离子如钙、铁等结合,自由基作用于核酸的磷酸二酯键，而导致其断裂[11].同时自由基对RNA有类似的破坏作用[22],造成微生物死亡.同时发现,过量的PMS使剩余污泥发生矿化,降低污泥溶液化率及分解率[23-24],而且氧化剂可能干扰重铬酸钾法测量COD,因此当PMS大于0.08 mg/mg时,PSCOD,PDDCOD及COD均有所下降.污泥在溶液化及分解的过程中,DNA随着细胞质的溶出而释放,如图1所示,DNA量随着PMS投加量的增加而增大,说明虽然过量的PMS使污泥矿化,但仍能够有效地分解部分污泥,并且释放DNA.

2.1.2PMS对可溶性蛋白质和多糖的影响

研究发现[25-26],剩余污泥中含有大量的胞外聚合物(EPS),而蛋白质和多糖是EPS的主要组成部分，总量占EPS的80%左右[27].水解酶将蛋白质和多糖分解成氨基酸和单糖等物质,酸化菌则利用氨基酸和单糖等物质生成SCFAs,因此溶解性蛋白质和多糖是污泥发酵产酸的关键物质[28-29].PMS对污泥厌氧发酵过程中可溶性蛋白质和多糖的影响如图2所示.

(a) 蛋白质

(b) 多糖

由图2(a)可知,发酵过程中溶解性蛋白质与PSCOD和PDDCOD具有相同的趋势,随着PMS先增大后减小,当PMS为0.08 mg/mg时,发酵过程中可溶性蛋白质达到最大(416.71 mg/L),是PMS为0 mg/mg实验组蛋白质释放量(35.73 mg/L)的11.67倍.然而当PMS投加量大于0.08 mg/mg时,可溶性蛋白质释放量略有降低,当PMS为0.46 mg/mg时,蛋白质为374.69 mg/L,但仍是0 mg/mg实验组的10.49倍.由图2(b)可知,发酵过程中多糖释放量随着PMS增加而增大,当PMS投加量为0.46 mg/mg时,系统中多糖含量为376.64 mg/L,是PMS为0 mg/mg实验组蛋白质释放量(21.84 mg/L)的17.25倍.说明PMS能够促进剩余污泥分解,提高可溶性蛋白质和多糖的释放.同时发现,投加PMS实验组中多糖与蛋白质含量相似,这与碱性发酵[20]及表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)污泥发酵[30]中可溶性蛋白质和多糖含量相反.分析原因可能是，过量的PMS能够氧化蛋白质中的酪氨酸和色氨酸[31],进而减少系统中的蛋白质,所以高浓度PMS发酵系统中可溶性蛋白质浓度降低,导致该系统中可溶性蛋白质和多糖含量相似.

2.2污泥酸化性能

2.2.1PMS对SCFAs产量的影响

SCFAs是污泥厌氧发酵过程中的酸化产物,是酸化菌利用水解产物而生成的.PMS释放大量的活性物质,改变系统的pH及水解酶活性,而且系统pH及水解酶活性均能影响水解酸化菌的活性,进而影响剩余污泥发酵系统的水解酸化性能.PMS对剩余污泥厌氧发酵过程中SCFAs、pH及水解酶的影响如图3所示.

(a) SCFAs

(b) pH

(c) 水解酶活性

由图3可知,PMS对SCFAs, pH及水解酶活性具有显著的影响作用.实验结果分析发现,SCFAs随着PMS先增大后降低,且随着发酵时间的延长,变化较大,这可能与发酵系统中酸化基质(可溶性蛋白质、多糖)以及酸化菌活性有关.研究发现,发酵至第5天时,PMS为0.04 mg/mg实验组中SCFAs生成量最大(1 857.36 mg/L)，是PMS 0 mg/mg实验组SCFAs生成量(64.96 mg/L)的28.59倍.发酵至第16天时,PMS为0.04 mg/mg实验组中SCFAs产量迅速降低,但是PMS 0.08 mg/mg实验组中SCFAs产量达到最大(1 559.13 mg/L)，是0 mg/mg实验组SCFAs生成量的24倍.该结果表明,PMS为0.04～0.08 mg/mg能够显著地提高发酵系统中SCFAs产量,这是因为当PMS为0.04及0.08 mg/mg时实验组中含有大量的蛋白质及多糖等酸化基质(见图2),而且系统中pH分别为5.948,7.123(见图3(b)),较适合产酸菌的生长,同时由于PMS能够有效地抑制产甲烷菌活性[32],降低了SCFAs的消耗,所以该发酵系统中产生大量的SCFAs积累现象.剩余污泥碱性发酵产生的SCFAs约为195～312 mg/g (20～55 ℃)[33-35],而本研究中最佳PMS投加量(0.04～0.08 mg/mg)条件下,SCFAs产量约为285.69～222.73 mg/L,可见PMS能够显著地促进污泥发酵产酸.分析结果发现,PMS为0.04及0.08 mg/mg实验组中SCFAs产量最大值分别在第5天和第16天,分析原因可能是PMS为0.04 mg/mg实验组中的PMS浓度适中,对水解酸化菌活性的抑制性较低,同时能够提供大量的蛋白质和多糖,所以该条件下SCFAs能够迅速增加,但是PMS为0.08 mg/mg实验组中的PMS浓度较大,反应初期抑制耗酸性微生物生长,影响水解酸化菌活性.随着反应的进行,水解酸化菌逐渐适应发酵环境并恢复活性,所以发酵后期SCFAs产量迅速增加.

由图3分析可知,PMS为0.23及0.46 mg/mg实验组中,SCFAs产量明显低于PMS为0.04 及0.08 mg/mg实验组,这是因为PMS为0.23及0.46 mg/mg实验组中过量的PMS溶于水后,产生大量的氧化物质,使该实验组中pH(3.96,2.48，见图3(b))较低,不利于微生物生长,同时由于PMS较强的杀菌破壁功能,导致蛋白质和多糖大量的释放(见图2),杀死系统中水解产酸菌,所以该实验组中SCFAs产量明显小于PMS为0.04及0.08 mg/mg实验组,但其SCFAs产量仍为PMS为0 mg/mg实验组的1倍.在PMS为0 及0.02 mg/mg实验组中,由于较弱的水解能力,酸化基质(即蛋白质和多糖)较少,所以SCFAs生成量较其他实验组生成量小.

2.2.2PMS对水解酶活性变化的影响

蛋白质和多糖是剩余污泥中的主要成分,α-葡萄糖苷酶破坏麦芽糖内的α-1,4糖苷键并释放葡萄糖,蛋白酶则可通过破坏大分子蛋白质的肽链,达到水解蛋白质的目的[16].因此,蛋白酶和α-葡萄糖苷酶可分别将蛋白质和多糖水解成可被酸化菌利用的氨基酸和单糖等小分子物质,所以蛋白酶和α-葡萄糖苷酶在污泥厌氧发酵过程中起着重要作用.

由图3(c)可知,PMS对水解酶活性有显著的影响,随着PMS先增加后降低.PMS为0.04及0.08 mg/mg系统中的蛋白酶和α-葡萄糖苷酶活性最大,发酵系统每毫克可挥发性污泥(mgVSS)中蛋白酶分别为0.197,0.212 EU/mg, α-葡萄糖苷酶分别为6.29×10-5,8.78×10-5EU/mg.该条件下,水解酶大量地分解可溶性蛋白质和多糖,为酸化菌提供丰富的酸化底物,产生大量的SCFAs(见图3(a)).在实验组中,蛋白酶活性高于α-葡萄糖苷酶活性,这是因为酶与其反应底物同时位于微生物细胞体内,当反应底物从细胞内向细胞外转移时,相关酶也随着向外转移[36],即向外转移底物越多,相关酶活性就越高.由图2可知,发酵液中的蛋白质含量显著高于多糖含量,因此导致蛋白酶活性高于α-葡萄糖苷酶活性.该现象与Cadoret等[37]研究结果一致,Cadoret等发现在污泥絮体EPS部分含有23%的蛋白酶和5%的α-葡萄糖苷酶,而剩余水解酶则位于球体层内,溶液中蛋白酶活性远高于α-葡萄糖苷酶活性.

2.2.3PMS对氨氮及磷酸盐释放的影响

(a) NH+4-N

(b) PO3-4-P

2.2.4PMS对污泥发酵酸成分的影响

污泥厌氧发酵酸化产物SCFAs包括乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸、异戊酸及正戊酸.研究发现,当SCFAs作为碳源时微生物优先利用乙酸、丙酸和丁酸进行生物代谢[39],因此提高SCFAs中乙酸、丙酸或者丁酸的比例也是研究污泥厌氧发酵的重点,特别是乙酸.图5为PMS对SCFAs中酸成分的影响.

图5　PMS对污泥厌氧发酵过程中SCFAs酸成分的影响

研究发现,微生物是可能影响SCFAs成分的主要因素[40].由图5可知,PMS对SCFAs成分具有显著的影响,乙酸为SCFAs中主要短链脂肪酸,而且在PMS为0.04～0.046 mg/mg实验组中其比例远高于丙酸或其他短链酸,这与Wang等[26]报道相似.分析图5可知,在不同PMS剂量的发酵实验组中,乙酸比例具有显著差别，当PMS投加量为0，0.02，0.04 mg/mg时,乙酸随着PMS的增加而增大,分别为17.40%,19.84%,75.55%,当PMS为0.08，0.23，0.46 mg/mg时,乙酸比例逐渐降低,分别为61.64%,46.99%,44.95%.文献[20,41-42]研究发现,在15～55 ℃的碱性发酵过程中乙酸的积累率为40.7%～36.6%,乙酸比例显著大于碱性发酵的乙酸比例,说明PMS能够显著提高发酵系统中乙酸的产量.

由图5可知,与乙酸相反,当PMS为0，0.02，0.04 mg/mg时,SCFAs中丙酸比例随着PMS增加而降低,分别为11.29%,2.78%,0.92%；当PMS为0.08,0.23,0.46 mg/mg时,SCFAs中丙酸比例随着PMS增加而略有升高,分别为3.42%,4.83%,6.38%.研究发现不同温度下碱性发酵过程中丙酸积累率为22.9%～14.9%[20],说明PMS能够提高丙酸利用率,同时促进丙酸向乙酸的转化,增大发酵系统中乙酸所占的比例.分析原因,系统中可能含有大量的硫酸盐还原菌(SBR),同时SBR与丙酸利用菌相比,对丙酸具有更快的利用率,使SBR能够将丙酸不完全转化为乙酸[32],所以发酵系统中出现高乙酸、低丙酸的现象.

SCFAs中正丁酸和正戊酸比例与丙酸相似,PMS为0.04 mg/mg实验组中正丁酸和正戊酸最少,分别为1.13%,1.26%,而SCFAs中异丁酸和异戊酸比例差别不明显.丁酸盐也能够被SRB广泛利用[43],而且微生物更加容易利用直链酸(即正丁酸),所以发酵实验中,PMS为0.04 mg/mg实验组中异丁酸含量区别较小,但是正丁酸含量最低.SCFAs中异戊酸和正戊酸的比例差别原因可能与丁酸相似.在PMS为0及0.02 mg/mg实验组中发现,异戊酸比例大于乙酸比例,这可能是因为PMS为0，0.02 mg/mg实验组中少量的PMS溶解于水后产生的高能量、高活性的小分子自由基、活性氧等过氧化氢衍生物不足,剩余污泥不能有效溶解,可溶性蛋白质和多糖释放不充分(见图2),酸化菌酸化基质较少,酸化菌活性不高(见图3),从而导致酸化菌对长链脂肪酸转化能力较弱,同时微生物优先利用直链酸,使低浓度PMS发酵系统中异戊酸的比例高于乙酸比例.通过以上研究发现,PMS不仅能够提高剩余污泥厌氧发酵过程中乙酸的含量,同时能够降低丙酸比例,达到优化污泥发酵产酸的目的.

2.3发酵污泥性质

2.3.1PMS对污泥减量率的影响

污泥含有大量的有机物质,在污泥厌氧发酵过程中,水解酸化菌通过对有机物质的代谢达到污泥减量的目的,所以剩余污泥减量率与剩余污泥水解酸化效果直接相关.不同PMS对污泥减量率的影响如图6(a)所示.

由图6(a)可知,与SCFAs变化相同,当PMS小于0.04 mg/mg时,污泥减量率随着PMS增加而增大.当PMS为0.04 mg/mg时，实验组可挥发性污泥浓度(MLVSS)为6 234 mg/L,污泥减量率约为47.01%；当PMS为0.08 mg/mg时,污泥减量率略有降低,其MLVSS为6 950 mg/L,污泥减量率约为40.98%.分析结果发现,PMS为0.04，0.08 mg/mg实验组的污泥减量效果远好于厌氧-好氧工艺的污泥减量效果 (25%～28%)[44-45],略高于碱性条件下污泥减量效果(38.5%)[34],可见PMS能够显著提高剩余污泥厌氧发酵系统中的污泥减少量.同时研究发现,当PMS为0.23,0.46 mg/mg 时,污泥减量率随着PMS增大而下降,MLVSS及污泥减量率分别为9 810 mg/L,16.7%和9 910 mg/L,15.8%,且小于0 mg/mg实验组的MLMLVSS和污泥减量率(9 312 mg/L,20.9%).这可能是因为大剂量的PMS直接杀死微生物,不能达到有效的溶胞作用,污泥溶解化(见图1)及SCFAs(见图3)变化均能够证明大剂量PMS不利于污泥厌氧发酵,污泥减量效果不显著.

(a) 可挥发性污泥浓度

(b) 污泥脱水性

2.3.2PMS对污泥脱水性的影响

污泥脱水性能是污泥处理的重要影响因素,同时也影响发酵液的使用.污泥脱水性常用毛细吸水时间CST表示.CST越低,表示污泥脱水性好;CST越高,表示污泥脱水性越差,不利于污泥处理及发酵液利用.图6(b)为不同浓度PMS对污泥厌氧发酵污泥脱水性的影响.

由图6(b)可知,PMS显著影响发酵污泥脱水性.随着PMS增加,CST先增加(PMS 0～0.23 mg/mg)后降低(PMS 0.23～0.46 mg/mg),最大值出现在PMS为0.08～0.23 mg/mg实验组发酵末期,CST分别为1 897.5和2 005.6 s.最低值出现在PMS为0 mg/mg的实验组,CST为 102.5 s.同时发现,相对于PMS 0.04～0.23 mg/mg实验组中测得的污泥毛细吸水时间,PMS 0.46 mg/mg实验组中的CST较低,发酵末期CST约为225.6 s.这与发酵系统EPS及SCFAs产量相关.分析发现,PMS 0 mg/mg实验组中由于污泥水解率较低,系统中的EPS及SCFAs含量较低,小分子黏性物质较少,所以CST较低.在PMS 0.04～0.23 mg/mg实验组中,由于EPS及SCFAs相对较多,小分子物质较为丰富,所以CST较高，当PMS为0.04 mg/mg时，CST为1 100.9 s.PMS 0.46 mg/mg实验组中虽然EPS含量较高,但SCFAs产量较低,同时高含量的强氧化物质导致系统内污泥发生矿化现象,使该组的CST较低.综上所述,相对PMS 0.04～0.23 mg/mg实验组,0.46 mg/mg实验组污泥脱水性较好.同时也发现,相对NaOH型污泥碱性发酵[46],PMS型污泥厌氧发酵不仅能够获得较好的污泥减量效果,而且具有相对较好的污泥脱水性,容易实现泥水分离和发酵液的利用.

2.4污泥厌氧发酵成本核算

表2为不同剂量PMS对发酵系统运行成本的影响.由于本次试验为一次性投加的批次试验,因此计算成本以单位污泥减量消耗的PMS量及发酵期间SCFAs最大产出量为基础.

表2　不同剂量的PMS发酵系统运行成本核算

注：① SCFAs产出价值按照市场甲醇价格计算,约为3 500元/t;② 发酵系统可挥发性污泥浓度(MLVSS)为11 777 mg/L;③ SCFAs最大产出量按照不同系统中在发酵期间的最大值;④ PMS成本价格按照市场价格计算,约为8 000元/t;⑤ 发酵成本结余指发酵系统药剂成本.

分析结果发现,不同计量的PMS发酵系统运行成本及运行情况具有显著的差别,发酵系统药剂成本随着PMS投加量的增大而增加,但是当PMS投加量为0.02～0.08 mg/mg时,发酵系统运行成本有结余,这是因为在该投加剂量范围内发酵系统中SCFAs产量随着PMS增加而增大,SCFAs产出价值能够抵消药剂消耗成本,所以发酵系统运行费用能够达到平衡.然而当PMS为0.23～0.46 mg/mg时,由于SCFAs产量降低,而药剂消耗成本增加,SCFAs产出价值不能抵消药剂投加成本,导致发酵系统运行成本出现负值.总结发现,投加PMS改善污泥厌氧发酵性能及提高污泥减量是可行的,而且PMS为0.04 mg/mg时,系统运行情况最佳.

3结论

1) PMS能够显著地促进剩余污泥厌氧发酵的水解,当PMS小于0.08 mg/mg时,污泥的溶液化、污泥分解及可溶性COD随着PMS增加而增大,但当PMS大于0.08 mg/mg时,污泥水解性降低.

2) 适当浓度PMS能够提高剩余污泥发酵产酸能力,而且能够显著优化产酸类型,提高乙酸比例,最高可达75.55%,并降低丙酸比例,最低为0.92%.由于微生物对PMS的适应性不同,导致PMS为0.08 mg/mg发酵系统最佳产酸时间较PMS为0.04 mg/mg发酵系统滞后,其最佳产酸时间分别为5和16 d.

3) 适当浓度的PMS实验组具有较高的污泥减量率和较好的污泥脱水性.当PMS为0.04和0.08 mg/mg时，污泥减量率分别为47.01%和40.98%，CST分别为1 100.9和1 897.5 s.

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Effect of potassium peroxymonosulfate on waste activated sludge anaerobic fermentation

Jin Baodan Wang Shuying Xing Liqun Peng Yongzhen

(Key Laboratory of Beijing for Water Quality Science and Water Environment Recovery Engineering,Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)

Abstract:In order to investigate the effect of potassium peroxymonosulfate (PMS) on the waste activated sludge (WAS) anaerobic fermentation, the PMS of different dose was added into the fermentation systems. Different indicators, such as the WAS solubilization rate, disintegration degree rate, short chain fatty acids(SCFAs), protein, polysaccharide, hydrolase, capillary suction time(CST) of WAS and volatile suspended solid (MLVSS) concentration were analyzed in the anaerobic fermentation process. It is found that the appropriate PMS effectively enhances the WAS hydrolysis acidification function and sludge reduction. The results show that when the PMS is 0.04 to 0.08 mg/mg, the fermentation performance of WAS is the best and they have a similar hydrolytic acidification performance. However, the fermentation performance of WAS is reduced and the reagent cost is increased when the PMS is higher than 0.08 mg/mg. It is not beneficial to the fermentation system operation. At the same time, it is found that the PMS can significantly increase the proportion of acetic acid to the maximum of 75.55%, and decline the proportion of propionic acid to the minimum of 0.92% in SCFAs.

Key words:waste activated sludge fermentation; hydrolytic acidification; short volatile fatty acids; potassium peroxymonosulfate (PMS); sludge reduction

DOI:10.3969/j.issn.1001-0505.2016.02.032

收稿日期:2015-09-10.

作者简介:金宝丹(1985—),女,博士生;王淑莹(联系人),女,教授,博士生导师, wsy@bjut.edu.cn.

基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项资助项目(2015ZX07218001)、第十三届研究生科技基金资助项目(ykj-2014-10608).

中图分类号:X703

文献标志码:A

文章编号:1001-0505(2016)02-0434-10

引用本文: 金宝丹，王淑莹，邢立群，等.单过硫酸氢钾复合盐对剩余污泥厌氧发酵的影响[J].东南大学学报(自然科学版),2016,46(2):434-443. DOI:10.3969/j.issn.1001-0505.2016.02.032.