污水處理廠污泥發酵生產短鏈脂肪酸（SCFAs）研究進展及應用前景
1、污(wu)泥產酸(suan)背(bei)景和意義(yi)
（1）污(wu)水(shui)處(chu)理廠的(de)污(wu)泥產(chan)生量(liang)大，如(ru)何實現污(wu)泥的(de)減量(liang)化(hua)、穩(wen)定(ding)化(hua)、資源化(hua)和無害化(hua)是城市污(wu)水(shui)處(chu)理廠面臨(lin)的(de)重大難題。
我國運用最(zui)為(wei)廣泛(fan)的(de)(de)(de)活性污(wu)泥(ni)(ni)(ni)法在處(chu)(chu)(chu)理(li)污(wu)水過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)剩余污(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)量(liang)約(yue)占(zhan)(zhan)處(chu)(chu)(chu)理(li)水量(liang)的(de)(de)(de)0.3～0.5%（以含水率97%計）。2003年(nian)，我國污(wu)水排(pai)放(fang)(fang)總量(liang)460億(yi)噸(dun)，每年(nian)排(pai)放(fang)(fang)干污(wu)泥(ni)(ni)(ni)550～600萬噸(dun)，且不斷(duan)增加，我國城市(shi)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)未來數(shu)年(nian)內，估計將達(da)到840萬噸(dun)左右（干重(zhong)），占(zhan)(zhan)我國總固體廢棄(qi)物的(de)(de)(de)比重(zhong)超過(guo)3％。污(wu)水中(zhong)(zhong)約(yue)有(you)45－50%的(de)(de)(de)有(you)機(ji)物轉(zhuan)化為(wei)初沉污(wu)泥(ni)(ni)(ni)和(he)剩余污(wu)泥(ni)(ni)(ni)，這(zhe)樣，污(wu)水廠(chang)在處(chu)(chu)(chu)理(li)污(wu)水的(de)(de)(de)同時又成(cheng)為(wei)“污(wu)泥(ni)(ni)(ni)生(sheng)產(chan)工廠(chang)”，這(zhe)些污(wu)泥(ni)(ni)(ni)中(zhong)(zhong)含有(you)大量(liang)有(you)機(ji)物和(he)微生(sheng)物等污(wu)染物質(zhi)，排(pai)放(fang)(fang)后會對環境(jing)造成(cheng)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)污(wu)染。污(wu)水處(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)的(de)(de)(de)全部(bu)建設費用中(zhong)(zhong)，用于處(chu)(chu)(chu)理(li)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)約(yue)占(zhan)(zhan)20－50%，甚至70%。因(yin)此，如何合理(li)處(chu)(chu)(chu)理(li)和(he)處(chu)(chu)(chu)置污(wu)水生(sheng)物處(chu)(chu)(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)剩余污(wu)泥(ni)(ni)(ni)是急待解決的(de)(de)(de)問題。
污(wu)(wu)泥(ni)(ni)最終處置(zhi)的(de)方(fang)(fang)法(fa)包括(kuo)土(tu)地(di)(di)(di)利用(yong)(yong)、衛生填(tian)埋和焚燒以及(ji)其(qi)它熱(re)減量(liang)處置(zhi)、投放海(hai)洋或廢礦(kuang)及(ji)建材利用(yong)(yong)等。在(zai)大(da)多(duo)(duo)數發(fa)達國(guo)(guo)家和發(fa)展中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)家，土(tu)地(di)(di)(di)利用(yong)(yong)是剩余污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處置(zhi)的(de)主(zhu)要(yao)(yao)途徑之一(yi)，它具有(you)(you)能耗低、可回收利用(yong)(yong)剩余污(wu)(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)(zhong)營(ying)養物(wu)質等優點(dian)。但(dan)是，剩余污(wu)(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)(zhong)含有(you)(you)大(da)量(liang)的(de)病原體(ti)、寄(ji)生蟲、重金屬元(yuan)素以及(ji)一(yi)些難(nan)降解的(de)有(you)(you)毒有(you)(you)害物(wu)質，剩余污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)土(tu)地(di)(di)(di)利用(yong)(yong)會帶來(lai)土(tu)壤和水(shui)體(ti)的(de)二次污(wu)(wu)染問(wen)題；污(wu)(wu)泥(ni)(ni)消(xiao)化(hua)后(hou)經(jing)脫(tuo)水(shui)后(hou)再進(jin)行(xing)填(tian)埋是目前(qian)國(guo)(guo)內(nei)許多(duo)(duo)大(da)型污(wu)(wu)水(shui)廠中(zhong)(zhong)常(chang)采用(yong)(yong)的(de)方(fang)(fang)式，但(dan)需要(yao)(yao)大(da)量(liang)的(de)填(tian)埋場地(di)(di)(di)并(bing)需要(yao)(yao)消(xiao)耗較(jiao)高的(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)運輸費(fei)用(yong)(yong)，而(er)且容(rong)易(yi)產生地(di)(di)(di)下水(shui)污(wu)(wu)染和臭氣(qi)散逸等二次污(wu)(wu)染問(wen)題；而(er)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)焚燒技(ji)(ji)術設(she)備和運行(xing)費(fei)用(yong)(yong)昂貴(gui)，且易(yi)造成大(da)氣(qi)污(wu)(wu)染。鑒于上述這些方(fang)(fang)法(fa)存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題，有(you)(you)必要(yao)(yao)探求(qiu)新的(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)資源化(hua)利用(yong)(yong)處理方(fang)(fang)法(fa)。目前(qian)研究較(jiao)多(duo)(duo)的(de)有(you)(you)熱(re)解制油(you)技(ji)(ji)術、制燃料技(ji)(ji)術、堆肥(fei)土(tu)地(di)(di)(di)利用(yong)(yong)技(ji)(ji)術、熱(re)解制取吸附劑技(ji)(ji)術、厭氧(yang)發(fa)酵制氫(qing)技(ji)(ji)術等。
剩(sheng)余(yu)污(wu)(wu)泥(ni)既(ji)是污(wu)(wu)水處(chu)理廠產生(sheng)的(de)(de)廢(fei)棄物(wu)(wu)質(zhi)和環境(jing)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)，又是很好的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)(ji)資源，其中有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)的(de)(de)含量在60％左右，生(sheng)物(wu)(wu)易降(jiang)解有(you)機(ji)(ji)(ji)組份在40％以(yi)上。如果能利(li)用(yong)微生(sheng)物(wu)(wu)在一(yi)定的(de)(de)條件下(xia)，將(jiang)剩(sheng)余(yu)污(wu)(wu)泥(ni)轉(zhuan)化為有(you)機(ji)(ji)(ji)酸，不僅可(ke)以(yi)減(jian)少它(ta)對(dui)環境(jing)的(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)，又可(ke)以(yi)生(sheng)產出(chu)用(yong)途(tu)廣泛的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)(ji)酸，這樣就(jiu)可(ke)以(yi)實現(xian)剩(sheng)余(yu)污(wu)(wu)泥(ni)的(de)(de)減(jian)量化、穩定化、資源化及無害化。
（2）產(chan)生(sheng)的(de)(de)有機酸可用于補充生(sheng)物除磷脫(tuo)氮工藝中(zhong)碳源的(de)(de)不足，對(dui)許多進水COD濃度低的(de)(de)污水廠有一定(ding)的(de)(de)實(shi)際意義。
有機(ji)酸(suan)是(shi)污(wu)(wu)水生(sheng)(sheng)物脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)過程(cheng)中(zhong)(zhong)微生(sheng)(sheng)物必(bi)需(xu)的(de)(de)重要(yao)(yao)有機(ji)碳源，在(zai)強(qiang)化(hua)生(sheng)(sheng)物除(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)系(xi)統中(zhong)(zhong)，每去除(chu)1mg的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)就(jiu)需(xu)要(yao)(yao)6～9mg的(de)(de)短鏈脂(zhi)肪酸(suan)。然而，在(zai)多數情(qing)況下，污(wu)(wu)水中(zhong)(zhong)的(de)(de)短鏈脂(zhi)肪酸(suan)都不能夠滿(man)足較(jiao)低的(de)(de)出(chu)水磷(lin)(lin)(lin)(lin)濃(nong)(nong)度，尤其是(shi)南方城(cheng)市污(wu)(wu)水中(zhong)(zhong)的(de)(de)有機(ji)物濃(nong)(nong)度更是(shi)不足，其五(wu)日生(sheng)(sheng)化(hua)需(xu)氧量（BOD5）平均(jun)為80mg/L左右，而總氮(dan)（TN）、總磷(lin)(lin)(lin)(lin)（TP）的(de)(de)含量卻相對較(jiao)高(gao)，COD/TN經常在(zai)7.0以下，COD/TP在(zai)60以下，這(zhe)就(jiu)使(shi)得(de)大(da)量的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)排放(fang)到環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)，引發了水體的(de)(de)富營養化(hua)。為了使(shi)出(chu)水中(zhong)(zhong)的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)濃(nong)(nong)度達到污(wu)(wu)水排放(fang)標準，就(jiu)需(xu)要(yao)(yao)在(zai)生(sheng)(sheng)物處理系(xi)統中(zhong)(zhong)投加易于生(sheng)(sheng)物利用的(de)(de)有機(ji)碳源。
污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠(chang)(chang)為了獲得較高(gao)的(de)(de)(de)生物除磷(lin)脫氮效果常常需(xu)要補充碳源(yuan)，其(qi)(qi)中的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)方法是直(zhi)接加(jia)(jia)入化學合成的(de)(de)(de)短鏈脂(zhi)肪(fang)酸(suan)（SCFAs）。然而這(zhe)種方法既消耗人(ren)類(lei)有(you)(you)(you)限(xian)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)資源(yuan)，又增(zeng)加(jia)(jia)污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠(chang)(chang)的(de)(de)(de)成本。Thomas等報道(dao)了在(zai)一(yi)個(ge)實際污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠(chang)(chang)通過(guo)設(she)置初沉發(fa)酵(jiao)(jiao)池，不但(dan)每(mei)天可以少投加(jia)(jia)近200千克的(de)(de)(de)乙(yi)酸(suan)，而且(qie)可以使出水(shui)中的(de)(de)(de)磷(lin)含量(liang)從(cong)2.2mg/L降到1.2mg/L，通過(guo)加(jia)(jia)入污(wu)泥(ni)(ni)發(fa)酵(jiao)(jiao)產生的(de)(de)(de)短鏈脂(zhi)肪(fang)酸(suan)，不但(dan)能顯著提(ti)高(gao)污(wu)水(shui)生物處(chu)(chu)(chu)理效果，而且(qie)生物除磷(lin)率(lv)比加(jia)(jia)入相同(tong)COD乙(yi)酸(suan)的(de)(de)(de)要好(hao)（這(zhe)可能是因(yin)為污(wu)泥(ni)(ni)發(fa)酵(jiao)(jiao)產生的(de)(de)(de)酸(suan)不只是乙(yi)酸(suan)，而且(qie)還產生了一(yi)些對(dui)聚糖(tang)菌不利(li)但(dan)對(dui)聚磷(lin)菌有(you)(you)(you)利(li)的(de)(de)(de)其(qi)(qi)它短鏈脂(zhi)肪(fang)酸(suan)，例如丙酸(suan)）。因(yin)此(ci)，為了節約人(ren)類(lei)有(you)(you)(you)限(xian)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)資源(yuan)并降低污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠(chang)(chang)的(de)(de)(de)運(yun)行費用(yong)，以及資源(yuan)化利(li)用(yong)污(wu)泥(ni)(ni)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)物并降低其(qi)(qi)對(dui)環境的(de)(de)(de)污(wu)染，研究污(wu)水(shui)廠(chang)(chang)污(wu)泥(ni)(ni)發(fa)酵(jiao)(jiao)生產短鏈脂(zhi)肪(fang)酸(suan)具有(you)(you)(you)重要的(de)(de)(de)現實意義。
（3）產生的(de)有(you)機酸(suan)可以(yi)作(zuo)為合成(cheng)聚羥基烷酸(suan)（PHAs）的(de)原料。
PHAs是一種熱塑性(xing)材料，它的機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)與聚乙(yi)烯、聚丙烯相似，但具(ju)有這些(xie)石(shi)化塑料所沒有的優點，如(ru)：可(ke)完全生(sheng)(sheng)物降解(jie)性(xing)、生(sheng)(sheng)物相容性(xing)，并(bing)由(you)可(ke)再生(sheng)(sheng)資源(yuan)（如(ru)糖類、脂肪(fang)酸(suan)）生(sheng)(sheng)成。如(ru)果以剩余污泥(ni)發酵產生(sheng)(sheng)的脂肪(fang)酸(suan)作為碳源(yuan)合成生(sheng)(sheng)物可(ke)降解(jie)塑料PHAs，將產生(sheng)(sheng)巨大的經濟效(xiao)(xiao)應和環(huan)境效(xiao)(xiao)應。
2、國內外(wai)產酸研究成果
2.1污泥厭氧發酵產(chan)酸的機理
厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧消(xiao)化(hua)是(shi)一(yi)種普遍存在(zai)于自然界(jie)的(de)(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)降解(jie)有(you)機物(wu)代謝過程。凡是(shi)有(you)水(shui)和有(you)機物(wu)存在(zai)的(de)(de)地方，只(zhi)要供(gong)氧條(tiao)件(jian)不(bu)(bu)好或有(you)機物(wu)含量多，都(dou)會發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧消(xiao)化(hua)現象，使有(you)機物(wu)經(jing)厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧分(fen)(fen)解(jie)而產(chan)生(sheng)(sheng)CH4、CO2、H2S等氣體。但是(shi)，厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧消(xiao)化(hua)是(shi)一(yi)個極其復雜的(de)(de)過程，1979年，Bryant等人根據微生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)生(sheng)(sheng)理種群的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)，提出了厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧消(xiao)化(hua)三(san)階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)理論(lun)，是(shi)當前較為公認(ren)的(de)(de)理論(lun)模(mo)式。第(di)一(yi)階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)，是(shi)在(zai)水(shui)解(jie)和發(fa)(fa)酵細(xi)菌(jun)作(zuo)用下(xia)，碳(tan)水(shui)化(hua)合物(wu)、蛋白質與(yu)脂(zhi)(zhi)肪水(shui)解(jie)和發(fa)(fa)酵轉(zhuan)化(hua)成單糖、氨(an)基酸(suan)、脂(zhi)(zhi)肪酸(suan)、甘油及(ji)二氧化(hua)碳(tan)、氫等；第(di)二階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)，是(shi)產(chan)氫產(chan)乙(yi)(yi)酸(suan)菌(jun)的(de)(de)作(zuo)用下(xia)，把(ba)第(di)一(yi)階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)的(de)(de)產(chan)物(wu)進一(yi)步(bu)分(fen)(fen)解(jie)為氫、二氧化(hua)碳(tan)和乙(yi)(yi)酸(suan)；第(di)三(san)階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)，是(shi)通過兩組(zu)生(sheng)(sheng)理上不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)產(chan)甲(jia)烷(wan)菌(jun)的(de)(de)作(zuo)用，一(yi)組(zu)把(ba)氫和二氧化(hua)碳(tan)轉(zhuan)化(hua)成甲(jia)烷(wan)，另一(yi)組(zu)是(shi)對乙(yi)(yi)酸(suan)脫羧產(chan)生(sheng)(sheng)甲(jia)烷(wan)。
污(wu)泥(ni)的發酵產酸(suan)(包括乙酸(suan)和(he)大于(yu)兩(liang)個(ge)碳(tan)原子的脂(zhi)肪酸(suan))過(guo)程包含三(san)階(jie)段理論中的前兩(liang)個(ge)階(jie)段，而這兩(liang)個(ge)階(jie)段還可以分為水(shui)解(jie)階(jie)段和(he)發酵(酸(suan)化)階(jie)段。
1）水解
水解(jie)(jie)是復雜的(de)(de)(de)非溶(rong)解(jie)(jie)性(xing)的(de)(de)(de)聚合物(wu)被(bei)轉化為(wei)簡單的(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)(jie)性(xing)單體(ti)或(huo)二聚體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程。自然(ran)界的(de)(de)(de)許多(duo)物(wu)質(zhi)（如蛋白質(zhi)、糖類(lei)、脂肪等）能在好氧、缺(que)氧或(huo)厭(yan)氧條件下進行水解(jie)(jie)，其(qi)中厭(yan)氧水解(jie)(jie)最為(wei)常用(yong)(yong)。研究表明，只有分(fen)子(zi)量小于1000的(de)(de)(de)低分(fen)子(zi)量物(wu)質(zhi)才能通過(guo)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)膜，高分(fen)子(zi)有機物(wu)因相對(dui)分(fen)子(zi)質(zhi)量巨大，不(bu)能透(tou)過(guo)細(xi)胞(bao)(bao)膜，不(bu)能被(bei)細(xi)菌直接利用(yong)(yong)，而是先在微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)體(ti)外被(bei)微(wei)生(sheng)物(wu)產生(sheng)的(de)(de)(de)水解(jie)(jie)酶水解(jie)(jie)為(wei)低分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)有機物(wu)，而后被(bei)微(wei)生(sheng)物(wu)吸(xi)收同化。
厭氧消化(hua)數(shu)學模型中(zhong)將有(you)機物(wu)(wu)(wu)胞(bao)外溶解(jie)分(fen)為分(fen)解(jie)和(he)水解(jie)，其中(zhong)第(di)一步(bu)(bu)是將混合(he)顆粒(li)底物(wu)(wu)(wu)轉化(hua)成(cheng)惰性(xing)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)、顆粒(li)性(xing)碳水化(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)、蛋(dan)白質(zhi)和(he)脂類；第(di)二步(bu)(bu)是顆粒(li)性(xing)碳水化(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)、蛋(dan)白質(zhi)和(he)脂類經(jing)酶水解(jie)，分(fen)別生成(cheng)單(dan)糖、氨基酸和(he)長(chang)鏈(lian)脂肪(fang)酸。分(fen)解(jie)步(bu)(bu)驟主(zhu)要用來(lai)描述具有(you)多種反應特性(xing)的(de)混合(he)顆粒(li)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)（如初沉污泥或剩余污泥）的(de)降(jiang)解(jie)，而水解(jie)則用于描述定義明確、相(xiang)對較純的(de)底物(wu)(wu)(wu)（如纖(xian)維素、淀(dian)粉(fen)和(he)蛋(dan)白質(zhi)）。
活性(xing)污泥中混(hun)合(he)菌群產生(sheng)不同類別的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)解(jie)酶(mei)(mei)(mei)，主要包(bao)括蛋(dan)白酶(mei)(mei)(mei)、淀粉酶(mei)(mei)(mei)、脂肪酶(mei)(mei)(mei)等(deng)。在(zai)這(zhe)些酶(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下，蛋(dan)白質(zhi)、碳(tan)水(shui)(shui)化(hua)合(he)物(wu)(wu)、脂肪等(deng)有(you)機物(wu)(wu)被水(shui)(shui)解(jie)為(wei)氨基酸、單(dan)糖及揮發性(xing)脂肪酸等(deng)。然而，純粹的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)水(shui)(shui)解(jie)過程通常較緩慢，被認為(wei)是含高分子(zi)有(you)機物(wu)(wu)或懸(xuan)浮物(wu)(wu)廢液(ye)厭氧降解(jie)的(de)(de)(de)(de)限速(su)(su)階段。影響水(shui)(shui)解(jie)速(su)(su)度(du)(du)與(yu)水(shui)(shui)解(jie)程度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)主要因素(su)有(you)溫(wen)度(du)(du)、pH值、有(you)機質(zhi)顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)大小、有(you)機質(zhi)在(zai)反應(ying)器內(nei)的(de)(de)(de)(de)保(bao)留(liu)時間和有(you)機質(zhi)的(de)(de)(de)(de)組成等(deng)。
2）酸化
發(fa)酵(jiao)（酸(suan)化(hua)(hua)）是有機(ji)化(hua)(hua)合物(wu)既作(zuo)為電(dian)(dian)子(zi)受體(ti)也是電(dian)(dian)子(zi)供體(ti)的(de)(de)生物(wu)降解過程。在(zai)此過程中(zhong)，水解階(jie)段(duan)(duan)產生的(de)(de)小(xiao)分(fen)子(zi)化(hua)(hua)合物(wu)在(zai)發(fa)酵(jiao)細(xi)(xi)菌的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)內(nei)轉化(hua)(hua)為更為簡單(dan)的(de)(de)以揮發(fa)性(xing)脂肪酸(suan)為主(zhu)的(de)(de)末端產物(wu)，并(bing)分(fen)泌到細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)外(wai)。酸(suan)化(hua)(hua)階(jie)段(duan)(duan)的(de)(de)末端產物(wu)主(zhu)要有揮發(fa)性(xing)脂肪酸(suan)（SCFAs）、醇類、乳酸(suan)、二氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)、氫氣、氨、硫化(hua)(hua)氫等。同時，發(fa)酵(jiao)細(xi)(xi)菌也利用部分(fen)物(wu)質合成新的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)物(wu)質。發(fa)酵(jiao)階(jie)段(duan)(duan)的(de)(de)末端產物(wu)（SCFAs、醇類、乳酸(suan)等）在(zai)產乙酸(suan)階(jie)段(duan)(duan)進(jin)一步轉化(hua)(hua)為乙酸(suan)、氫氣、碳(tan)(tan)酸(suan)以及新的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)物(wu)質。
發酵(jiao)過程的(de)末端產物(wu)(wu)(wu)組成取決于厭氧降解的(de)條件、底物(wu)(wu)(wu)種類和參與發酵(jiao)的(de)微(wei)生物(wu)(wu)(wu)種群。發酵(jiao)細(xi)菌主(zhu)要(yao)(yao)以擬(ni)桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬兩(liang)大類群為(wei)主(zhu)。如(ru)果發酵(jiao)是在專(zhuan)門的(de)反應器內進行(xing)，糖作為(wei)主(zhu)要(yao)(yao)的(de)底物(wu)(wu)(wu)，則末端產物(wu)(wu)(wu)將主(zhu)要(yao)(yao)是丁酸、乙酸、丙酸、乙醇、二氧化(hua)(hua)碳(tan)和氫氣等混(hun)合物(wu)(wu)(wu)；而如(ru)果發酵(jiao)過程在一個穩定的(de)單相(xiang)厭氧反應器內進行(xing)，則乙酸、二氧化(hua)(hua)碳(tan)和氫氣是酸化(hua)(hua)細(xi)菌最主(zhu)要(yao)(yao)的(de)末端產物(wu)(wu)(wu)。其中氫氣能相(xiang)當有效地被產甲烷菌利(li)用(yong)，或(huo)被利(li)用(yong)氫的(de)還原菌或(huo)脫氮菌所利(li)用(yong)。
一(yi)般(ban)認為，較(jiao)高(gao)級的(de)脂(zhi)(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan)(suan)(suan)的(de)降解遵循β氧化(hua)(hua)機(ji)理。在此過程(cheng)(cheng)中(zhong)，脂(zhi)(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan)(suan)(suan)末端每(mei)次脫落兩個(ge)碳(tan)原(yuan)子，即乙酸(suan)(suan)(suan)。對于含(han)偶(ou)數個(ge)碳(tan)原(yuan)子的(de)較(jiao)高(gao)級脂(zhi)(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan)(suan)(suan)，反應終產物為乙酸(suan)(suan)(suan)；對于含(han)奇數個(ge)碳(tan)原(yuan)子的(de)脂(zhi)(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan)(suan)(suan)，最終要形成一(yi)個(ge)丙酸(suan)(suan)(suan)。而不(bu)飽和脂(zhi)(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan)(suan)(suan)首先通(tong)過氫(qing)化(hua)(hua)作用變成飽和脂(zhi)(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan)(suan)(suan)，然后按β氧化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)降解。產氫(qing)產乙酸(suan)(suan)(suan)細菌把(ba)含(han)偶(ou)數碳(tan)的(de)脂(zhi)(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan)(suan)(suan)，如(ru)丁(ding)酸(suan)(suan)(suan)、己酸(suan)(suan)(suan)和辛酸(suan)(suan)(suan)等轉化(hua)(hua)為乙酸(suan)(suan)(suan)和氫(qing)氣(qi)；把(ba)含(han)奇數碳(tan)的(de)脂(zhi)(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan)(suan)(suan)，如(ru)戊酸(suan)(suan)(suan)和庚酸(suan)(suan)(suan)等，轉化(hua)(hua)為乙酸(suan)(suan)(suan)、丙酸(suan)(suan)(suan)和氫(qing)氣(qi)。
水解(jie)(jie)、發酵酸(suan)(suan)化(hua)和(he)產乙酸(suan)(suan)階(jie)段是瞬時連(lian)續(xu)發生(sheng)的(de)。其中水解(jie)(jie)階(jie)段包括(kuo)蛋白質水解(jie)(jie)、碳水化(hua)合物(wu)水解(jie)(jie)和(he)脂類(lei)(lei)水解(jie)(jie)；發酵酸(suan)(suan)化(hua)階(jie)段包括(kuo)氨基(ji)酸(suan)(suan)和(he)糖類(lei)(lei)的(de)降解(jie)(jie)、較高級脂肪酸(suan)(suan)與(yu)醇類(lei)(lei)的(de)降解(jie)(jie)；產乙酸(suan)(suan)階(jie)段包括(kuo)從中間產物(wu)中形成(cheng)乙酸(suan)(suan)和(he)氫(qing)(qing)氣，以及由(you)氫(qing)(qing)氣和(he)二(er)氧化(hua)碳形成(cheng)乙酸(suan)(suan)。
細菌(jun)(jun)是完成水解(jie)酸(suan)化(hua)作用的(de)(de)主要微(wei)生(sheng)物，可(ke)以(yi)統(tong)稱為(wei)水解(jie)與發酵細菌(jun)(jun)；還(huan)有一些專門分(fen)解(jie)或合成乙酸(suan)的(de)(de)細菌(jun)(jun)，這(zhe)里可(ke)以(yi)把它們一起統(tong)稱為(wei)發酵產酸(suan)細菌(jun)(jun)。這(zhe)些細菌(jun)(jun)大多數為(wei)專性厭(yan)氧菌(jun)(jun)，也有不少兼性厭(yan)氧菌(jun)(jun)，根據其(qi)生(sheng)理代謝(xie)功能可(ke)分(fen)為(wei)以(yi)下幾類：
a、蛋(dan)白(bai)質(zhi)分(fen)解(jie)(jie)菌(jun)。這類細(xi)菌(jun)的作用是(shi)水解(jie)(jie)蛋(dan)白(bai)質(zhi)形成氨基酸，進一步分(fen)解(jie)(jie)成有機酸、硫醇(chun)、氨和(he)硫化(hua)氫。在一些消化(hua)池中，蛋(dan)白(bai)質(zhi)分(fen)解(jie)(jie)菌(jun)主(zhu)要是(shi)革蘭氏陽(yang)性(xing)菌(jun)，其中梭菌(jun)占優勢(shi)。非蛋(dan)白(bai)質(zhi)的含(han)氮化(hua)合物，如嘌(piao)呤、嘧啶等物質(zhi)也能被(bei)其分(fen)解(jie)(jie)。
b、碳(tan)水化合(he)物(wu)分解(jie)菌(jun)。這(zhe)類細菌(jun)的(de)(de)作用是(shi)水解(jie)碳(tan)水化合(he)物(wu)成(cheng)葡萄糖(tang)，以具有內生(sheng)孢(bao)(bao)子的(de)(de)桿(gan)狀菌(jun)占優(you)勢。丙(bing)酮、丁醇梭狀芽(ya)孢(bao)(bao)桿(gan)菌(jun)能(neng)分解(jie)碳(tan)水化合(he)物(wu)產(chan)生(sheng)丙(bing)酮、丁醇、乙(yi)酸和氫等。這(zhe)些梭狀芽(ya)孢(bao)(bao)桿(gan)菌(jun)是(shi)厭氧的(de)(de)、產(chan)芽(ya)孢(bao)(bao)的(de)(de)細菌(jun)，因此它們能(neng)在惡劣的(de)(de)環境條(tiao)件下存活。
c、脂肪分解菌(jun)。這類細菌(jun)的功能是將脂肪分解成短鏈的脂肪酸(suan)，脂肪酸(suan)進一步分解成甲烷和二氧化碳(tan)。在消化池中(zhong)弧菌(jun)是占優勢的脂肪分解菌(jun)。
d、纖維(wei)(wei)素(su)分(fen)(fen)解菌。參與對纖維(wei)(wei)素(su)的(de)分(fen)(fen)解，纖維(wei)(wei)素(su)的(de)分(fen)(fen)解是厭(yan)氧消(xiao)化的(de)重(zhong)要一步，對消(xiao)化速度起著制(zhi)約的(de)作用(yong)。這(zhe)類細菌利(li)用(yong)纖維(wei)(wei)素(su)并(bing)將其轉化為CO2、H2、乙(yi)(yi)醇和乙(yi)(yi)酸。
e、產(chan)(chan)氫(qing)產(chan)(chan)乙(yi)(yi)酸(suan)菌(jun)(jun)及同(tong)型產(chan)(chan)乙(yi)(yi)酸(suan)菌(jun)(jun)。產(chan)(chan)氫(qing)產(chan)(chan)乙(yi)(yi)酸(suan)菌(jun)(jun)在消化(hua)(hua)(hua)池中降解芳香(xiang)族酸(suan)和其它有機酸(suan)而生成(cheng)乙(yi)(yi)酸(suan)、H2；在降解奇數(shu)碳素能源時還形成(cheng)CO2。丙(bing)酮(tong)酸(suan)是(shi)微生物(wu)降解碳水化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)的主要中間產(chan)(chan)物(wu)。一(yi)些產(chan)(chan)氫(qing)菌(jun)(jun)能在厭氧條件(jian)下轉化(hua)(hua)(hua)丙(bing)酮(tong)酸(suan)成(cheng)乙(yi)(yi)酸(suan)、CO2并放(fang)出H2。同(tong)型產(chan)(chan)乙(yi)(yi)酸(suan)菌(jun)(jun)可將一(yi)碳化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)（如H2/ CO2或(huo)甲酸(suan)等）或(huo)多(duo)碳化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)代(dai)(dai)謝為乙(yi)(yi)酸(suan)。但與甲烷菌(jun)(jun)代(dai)(dai)謝H2/CO2的情況相比，同(tong)型產(chan)(chan)乙(yi)(yi)酸(suan)菌(jun)(jun)的作用也許在于發酵多(duo)碳化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)而不產(chan)(chan)生氫(qing)。無論何(he)種情況，同(tong)型產(chan)(chan)乙(yi)(yi)酸(suan)菌(jun)(jun)代(dai)(dai)謝的最后結果(guo)是(shi)使系統維(wei)持(chi)低的氫(qing)分壓(ya)。
水(shui)解和酸化(hua)階(jie)段在理論上可以(yi)區分，但是(shi)大(da)量的(de)(de)研(yan)究(jiu)結果表明，除去采用水(shui)解酶(mei)工(gong)藝外，在實際中(zhong)的(de)(de)混合微生物系統中(zhong)，即使嚴格控(kong)制條件，水(shui)解和酸化(hua)也是(shi)無法(fa)截(jie)然(ran)分開。這主要是(shi)因為(wei)水(shui)解菌(jun)是(shi)一種(zhong)具(ju)有水(shui)解能力(li)的(de)(de)發(fa)(fa)酵(jiao)細菌(jun)，水(shui)解是(shi)耗能過程，發(fa)(fa)酵(jiao)細菌(jun)付出(chu)能量進(jin)行(xing)水(shui)解的(de)(de)目(mu)的(de)(de)，就(jiu)是(shi)為(wei)了獲取進(jin)行(xing)發(fa)(fa)酵(jiao)的(de)(de)水(shui)溶性基質，并通(tong)過胞(bao)內的(de)(de)生化(hua)反應取得能源，同(tong)時排出(chu)代(dai)謝產物(厭氧條件下主要為(wei)各種(zhong)SCFAs )。
2.2污泥(ni)發酵(jiao)產(chan)酸(suan)影(ying)響因素
污泥產(chan)(chan)酸(suan)很大程度(du)上受到污泥性質、環境因素（如溫度(du)、pH、氧(yang)化還原電位(wei)等)、運行參(can)數(如水力停(ting)留時間、固體停(ting)留時間等)的(de)影響(xiang)。此外，污泥的(de)種類、污泥粒徑、產(chan)(chan)酸(suan)采用(yong)的(de)工藝類型及反應器構造等也(ye)在(zai)一定程度(du)上影響(xiang)污泥酸(suan)化產(chan)(chan)物(wu)的(de)形成(cheng)。
1） 水力停留(liu)時間（HRT）
HRT是水解(jie)(jie)(jie)反(fan)應(ying)(ying)器運行控(kong)制的(de)重(zhong)要參數之一,它(ta)對(dui)反(fan)應(ying)(ying)器的(de)影響隨著反(fan)應(ying)(ying)器的(de)功能(neng)不同(tong)而(er)不同(tong)。對(dui)于單純以水解(jie)(jie)(jie)為目(mu)的(de)的(de)反(fan)應(ying)(ying)器，HRT越(yue)(yue)長(chang)，被水解(jie)(jie)(jie)物(wu)質與水解(jie)(jie)(jie)微生物(wu)接(jie)觸時間(jian)也(ye)越(yue)(yue)長(chang)，相應(ying)(ying)地水解(jie)(jie)(jie)效(xiao)率(lv)也(ye)就越(yue)(yue)高。Eastman和Ferguson對(dui)城(cheng)市(shi)污水初沉污泥的(de)HRT與水解(jie)(jie)(jie)效(xiao)率(lv)的(de)研究(jiu)結果表明，隨著HRT的(de)延(yan)長(chang)，溶出COD的(de)濃(nong)度就越(yue)(yue)高，亦即水解(jie)(jie)(jie)效(xiao)率(lv)越(yue)(yue)高。
Elefsiniotis和Oldham采用(yong)上流式厭氧污(wu)泥床反應(ying)器(qi)(qi)（UASB）和完全(quan)混(hun)合式反應(ying)器(qi)(qi)（CMR）研究了(le)HRT對初沉污(wu)泥發酵(jiao)產(chan)(chan)酸(suan)(suan)的(de)影響。結果表明：無(wu)論是(shi)UASB系統(tong)，還是(shi)CMR系統(tong)，當HRT逐漸升高到12h時(shi)，產(chan)(chan)生的(de)SCFAs的(de)濃度和產(chan)(chan)率(lv)(單位為mgSCFAs/mgVSS·d)逐漸升高，并且沒有(you)(you)發現甲烷產(chan)(chan)生；當HRT為12h，得到最大的(de)產(chan)(chan)率(lv)大約為0.12mgSCFAs/mg VSS·d；當HRT為15h時(shi)，觀察到了(le)污(wu)泥的(de)甲烷化；產(chan)(chan)生的(de)SCFAs主要為乙酸(suan)(suan)和丙酸(suan)(suan)，UASB和CMR系統(tong)的(de)數值略有(you)(you)些差別。
2） 污泥(ni)停留時(shi)間（SRT）
污泥(ni)(ni)停留時(shi)間是(shi)(shi)指(zhi)污泥(ni)(ni)在(zai)(zai)反應(ying)器中的(de)(de)(de)(de)(de)停留時(shi)間，在(zai)(zai)連續流反應(ying)器中，SRT具有重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)參考意義(yi)。SRT與HRT是(shi)(shi)完全不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)兩個(ge)運行參數(shu)，然而，在(zai)(zai)多數(shu)研究(jiu)厭(yan)氧消化水解酸化階(jie)段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)文獻中，HRT和SRT幾乎是(shi)(shi)相同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)，原因是(shi)(shi)他們(men)采用的(de)(de)(de)(de)(de)工藝是(shi)(shi)傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)沒有固體回流的(de)(de)(de)(de)(de)連續流運行系(xi)(xi)統(tong)。有機物降解程度(du)也是(shi)(shi)SRT的(de)(de)(de)(de)(de)函數(shu)。由于(yu)甲(jia)烷(wan)菌的(de)(de)(de)(de)(de)增殖較慢，對環境條件的(de)(de)(de)(de)(de)變化十分敏感，要(yao)獲得(de)足(zu)夠多的(de)(de)(de)(de)(de)甲(jia)烷(wan)菌以及穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)(de)消化效果就(jiu)需要(yao)保(bao)持較長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)污泥(ni)(ni)齡(ling)。因此，可(ke)以通(tong)過控制系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)SRT而使得(de)厭(yan)氧消化過程處在(zai)(zai)水解發酵階(jie)段(duan)或產甲(jia)烷(wan)階(jie)段(duan)。
Miron等研(yan)究(jiu)了SRT在(zai)(zai)(zai)初沉污(wu)泥消化(hua)中脂肪、糖(tang)(tang)和(he)蛋白(bai)質的(de)水(shui)解和(he)酸(suan)化(hua)，研(yan)究(jiu)發現，糖(tang)(tang)的(de)水(shui)解隨著SRT的(de)增加(jia)而增加(jia)，大(da)約有20％～60％的(de)顆粒性物(wu)質在(zai)(zai)(zai)產(chan)酸(suan)階段和(he)甲烷化(hua)情(qing)況(kuang)下水(shui)解。SRT在(zai)(zai)(zai)2－6d時(shi)，SCFAs占(zhan)VSS含量的(de)6％到26％之間。SCFAs濃(nong)度隨著SRT值(zhi)增大(da)、發酵(jiao)固(gu)體(ti)濃(nong)度降低以(yi)及溫度上升而增加(jia)。SRT為(wei)5d時(shi)的(de)產(chan)率最高(gao)，為(wei)0.26mgSCFAs/mgVSS，比SRT為(wei)2d時(shi)的(de)產(chan)率高(gao)出30％。
Mahmoud等(deng)考察(cha)了不同SRT下，CSTR反應器(qi)中初沉污泥(ni)水解(jie)(jie)和(he)酸化的(de)(de)程度。研究表明，當SRT分(fen)別(bie)為(wei)10、15、20和(he)30d時，水解(jie)(jie)的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)物占(zhan)進水中總有(you)機(ji)(ji)物的(de)(de)比例分(fen)別(bie)為(wei)23.85%、40.70%、41.40%和(he)42.10%；酸化的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)物所占(zhan)的(de)(de)比例為(wei)22.42%、39.03%、40.97和(he)41.62%。
有文獻(xian)研究發現，初沉污泥在(zai)SRT=10～20d時的(de)有機酸(suan)(suan)(suan)濃度(du)比(bi)其在(zai)SRT=5d時濃度(du)有明顯(xian)的(de)提高，除此之(zhi)外，有機酸(suan)(suan)(suan)的(de)組成及其含(han)量(liang)也受到(dao)SRT的(de)影響。當SRT 由5d增加到(dao)20d時，乙(yi)酸(suan)(suan)(suan)和丙酸(suan)(suan)(suan)的(de)含(han)量(liang)隨著SRT的(de)增加而逐漸(jian)減少，丁(ding)酸(suan)(suan)(suan)的(de)含(han)量(liang)則逐漸(jian)增加；在(zai)SRT=10d時異(yi)丁(ding)酸(suan)(suan)(suan)、正戊酸(suan)(suan)(suan)、3-甲基丁(ding)酸(suan)(suan)(suan)和2-甲基丁(ding)酸(suan)(suan)(suan)的(de)百分(fen)含(han)量(liang)幾(ji)乎是SRT=5和20d的(de)二倍。無論SRT如何變(bian)化，初沉污泥厭氧發酵產生的(de)有機酸(suan)(suan)(suan)的(de)主要組份為乙(yi)酸(suan)(suan)(suan)和丙酸(suan)(suan)(suan)，二者占總有機酸(suan)(suan)(suan)的(de)80%左(zuo)右。
Skalsky和(he)Daigger研究(jiu)了(le)SRT對初(chu)沉污(wu)(wu)泥(ni)厭氧發酵的(de)影響，發現(xian)當(dang)SRT小于(yu)5d時，初(chu)沉污(wu)(wu)泥(ni)的(de)有(you)(you)機(ji)酸(suan)濃(nong)(nong)度(du)隨著SRT的(de)增(zeng)(zeng)加而增(zeng)(zeng)大；在SRT為(wei)5d時，得到最(zui)高的(de)有(you)(you)機(ji)酸(suan)濃(nong)(nong)度(du)為(wei)0.26mgSCFAs/mgVSS；當(dang)SRT進一步增(zeng)(zeng)加到6d時，有(you)(you)機(ji)酸(suan)的(de)濃(nong)(nong)度(du)有(you)(you)所降低。
因此，較長的(de)SRT有(you)利于污(wu)泥的(de)水解(jie)(jie)發酵，然(ran)而，進一步(bu)增(zeng)加SRT并不能使得污(wu)泥水解(jie)(jie)酸化的(de)程度大幅度的(de)提高(gao)，相反過長的(de)SRT則(ze)使得產生的(de)有(you)機酸被(bei)進一步(bu)消耗。
3） 溫度
水解酸化細菌對(dui)(dui)溫(wen)(wen)度的適應性很(hen)強(qiang)，在低溫(wen)(wen)（5－20℃）、中溫(wen)(wen)（20－42℃）、高(gao)溫(wen)(wen)（42－75℃）、甚至在更(geng)高(gao)溫(wen)(wen)度(100℃以上)的情況下都能(neng)生存(cun)。溫(wen)(wen)度對(dui)(dui)水解酸化細菌的影(ying)響(xiang)主要通過對(dui)(dui)酶活性的影(ying)響(xiang)來(lai)影(ying)響(xiang)微生物生長速(su)率與基質的代謝速(su)率，因而與有機物的降(jiang)解速(su)率和污(wu)泥量(liang)的變化有關(guan)。
Skalsky和(he)Daigger利用污泥(ni)進行發(fa)酵產酸(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究中發(fa)現，當系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)泥(ni)齡控制在2d時，SCFAs在14℃下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生成(cheng)速(su)率比它在21℃下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生成(cheng)速(su)率降低(di)了42%。Ferreiro和(he)Soto在考察溫(wen)度(du)(du)對(dui)初沉污泥(ni)水(shui)解(jie)(jie)(jie)發(fa)酵的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響時，發(fa)現初沉污泥(ni)在10℃、20℃及(ji)35℃下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)級水(shui)解(jie)(jie)(jie)速(su)率常數分(fen)(fen)別為0.038d-1、0.095 d-1和(he)0.169 d-1，隨著溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)(gao)，溶(rong)解(jie)(jie)(jie)性COD和(he)SCFAs的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)都有(you)所增(zeng)加。此(ci)外，他們還發(fa)現，溫(wen)度(du)(du)對(dui)SCFAs的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)布也有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響，即對(dui)于大致相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)VSS濃(nong)度(du)(du)（約5g/L左右），當溫(wen)度(du)(du)由10℃升(sheng)至(zhi)20℃再升(sheng)至(zhi)35℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程(cheng)中，乙酸(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量逐(zhu)漸升(sheng)高(gao)(gao)，丙(bing)酸(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量逐(zhu)漸下(xia)(xia)(xia)降，丁(ding)酸(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量則(ze)基本(ben)保持恒(heng)定。Mahmond等也報道當系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)泥(ni)齡為10d時，污泥(ni)在25℃下(xia)(xia)(xia)水(shui)解(jie)(jie)(jie)和(he)酸(suan)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)COD分(fen)(fen)別占進水(shui)總(zong)COD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)23.85%和(he)22.42%，而在35℃下(xia)(xia)(xia)水(shui)解(jie)(jie)(jie)和(he)酸(suan)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)COD分(fen)(fen)別為進水(shui)總(zong)COD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)41.1%和(he)40.54%。這些結果表明(ming)，溫(wen)度(du)(du)升(sheng)高(gao)(gao)有(you)利于污泥(ni)厭氧發(fa)酵產酸(suan)。
4） pH值
微生物對pH值(zhi)有(you)一個適(shi)應范圍，但微生物對pH值(zhi)的(de)(de)變(bian)化的(de)(de)適(shi)應要(yao)比其對溫(wen)度(du)變(bian)化的(de)(de)適(shi)應慢得(de)多(duo)。pH是影響酶(mei)活性(xing)的(de)(de)主要(yao)因素之一，因此(ci)適(shi)應于(yu)每一種酶(mei)生長的(de)(de)pH有(you)一定的(de)(de)范圍。大(da)多(duo)數污泥厭氧水解菌與發酵產(chan)酸菌對pH有(you)較大(da)范圍的(de)(de)適(shi)應性(xing)，水解和發酵產(chan)酸過程可在寬達3.5－10的(de)(de)范圍內順利進行。
產(chan)酸(suan)(suan)菌自身對環境(jing)pH值(zhi)(zhi)的(de)變(bian)化有一(yi)定的(de)影響，而產(chan)酸(suan)(suan)菌對環境(jing)pH值(zhi)(zhi)的(de)適應范(fan)圍相(xiang)對較寬(kuan)，一(yi)些產(chan)酸(suan)(suan)菌可以在(zai)(zai)pH=5.5－8.5范(fan)圍內生長良好，有時(shi)甚至可以在(zai)(zai)pH值(zhi)(zhi)為(wei)5.0以下環境(jing)中生長。以前的(de)研究(jiu)大多認為(wei)酸(suan)(suan)性條件利(li)用(yong)污(wu)(wu)泥發(fa)酵產(chan)酸(suan)(suan)，如Elefsiniotis等認為(wei)，pH值(zhi)(zhi)范(fan)圍在(zai)(zai)4.3－7.0時(shi)，對初沉污(wu)(wu)泥發(fa)酵產(chan)酸(suan)(suan)影響不大，而pH值(zhi)(zhi)大于7.0時(shi)則抑制SCFAs的(de)產(chan)生；最佳的(de)pH值(zhi)(zhi)為(wei)5.5－6.5，pH值(zhi)(zhi)朝(chao)酸(suan)(suan)性方向或堿性方向移動時(shi)，水解(jie)速(su)率都將(jiang)減小(xiao)。但本課題(ti)組(zu)的(de)研究(jiu)卻發(fa)現，堿性條件可以更(geng)好的(de)促進污(wu)(wu)泥產(chan)酸(suan)(suan)，污(wu)(wu)泥在(zai)(zai)常溫(21±1℃)及8d的(de)發(fa)酵時(shi)間內，pH為(wei)8-10的(de)短鏈(lian)脂肪酸(suan)(suan)濃度是pH為(wei)4-7的(de)3-5倍(bei)。
pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)對(dui)有(you)(you)機(ji)酸(suan)(suan)的(de)(de)分布(bu)也有(you)(you)一定的(de)(de)影響，不同(tong)(tong)pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)下水(shui)解液中(zhong)不同(tong)(tong)的(de)(de)揮發(fa)(fa)性有(you)(you)機(ji)酸(suan)(suan)的(de)(de)組成(cheng)和(he)(he)相對(dui)含(han)量(liang)不同(tong)(tong)。研究表明，丙酸(suan)(suan)的(de)(de)含(han)量(liang)隨pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)降(jiang)低(di)而(er)(er)增加(jia)，丁(ding)酸(suan)(suan)的(de)(de)含(han)量(liang)則(ze)隨著pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)升高而(er)(er)增加(jia)。pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)4.3－4.6之(zhi)(zhi)間，有(you)(you)利于(yu)丙酸(suan)(suan)的(de)(de)產(chan)(chan)生；而(er)(er)pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)5.9－6.2之(zhi)(zhi)間對(dui)丁(ding)酸(suan)(suan)的(de)(de)產(chan)(chan)生有(you)(you)促進作(zuo)用。Eastman和(he)(he)Ferguson研究發(fa)(fa)現，當(dang)pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)從7.0降(jiang)低(di)至5.0的(de)(de)過程中(zhong)，丙酸(suan)(suan)在(zai)生成(cheng)的(de)(de)有(you)(you)機(ji)酸(suan)(suan)中(zhong)所占的(de)(de)比(bi)例(li)逐(zhu)漸增加(jia)。Zoetemeyer等人在(zai)考(kao)(kao)察葡萄糖厭氧發(fa)(fa)酵時發(fa)(fa)現，當(dang)pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)4.5－8.0的(de)(de)范圍內，丙酸(suan)(suan)的(de)(de)含(han)量(liang)在(zai)pH=4.5時最高。Yu 等人采(cai)用上(shang)向(xiang)流(liu)反應器考(kao)(kao)察了(le)pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)（4.0－6.5）對(dui)乳(ru)制(zhi)品廢(fei)水(shui)厭氧發(fa)(fa)酵的(de)(de)影響，結果表明，在(zai)溫度為(wei)37℃，水(shui)力停留時間為(wei)12小時，pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)大(da)于(yu)5.5時乙酸(suan)(suan)和(he)(he)丁(ding)酸(suan)(suan)為(wei)主要產(chan)(chan)物(wu)；pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)小于(yu)5.5時，丙酸(suan)(suan)為(wei)主要產(chan)(chan)物(wu)。
Horiuchi等(deng)用人工神(shen)經網絡模擬污(wu)泥連續厭氧(yang)酸(suan)化過(guo)程，認為將反應器中的pH值(zhi)從6.0調至(zhi)8.0，主要產(chan)物(wu)將從丁酸(suan)變為乙酸(suan)和丙酸(suan)，并且這個現(xian)象是可(ke)重(zhong)現(xian)與(yu)可(ke)逆的，不受稀釋所影響。
5） 氧(yang)化還原(yuan)電位(ORP)
污(wu)泥發(fa)酵體系中(zhong)(zhong)所(suo)有(you)能(neng)形成氧化(hua)還原電(dian)對的化(hua)學物質(zhi)的存在狀(zhuang)態決定著體系中(zhong)(zhong)的ORP值(zhi)，厭氧狀(zhuang)態的主要標志是污(wu)泥發(fa)酵液具有(you)低的ORP值(zhi)，其(qi)值(zhi)為負值(zhi)。
不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)厭氧發酵系統(tong)要求的(de)(de)(de)ORP值(zhi)(zhi)(zhi)不(bu)(bu)同；同一(yi)系統(tong)中(zhong)，不(bu)(bu)同細(xi)菌要求的(de)(de)(de)ORP值(zhi)(zhi)(zhi)也不(bu)(bu)盡相同。研究資料(liao)表明，水(shui)解(jie)產酸細(xi)菌對(dui)ORP的(de)(de)(de)要求不(bu)(bu)甚嚴格(ge)，甚至可(ke)以在+100~-100mV的(de)(de)(de)兼性(xing)條件下(xia)生長(chang)繁殖，而甲烷細(xi)菌最適宜的(de)(de)(de)ORP值(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)-350mV或更(geng)低。可(ke)見，如果污泥(ni)厭氧發酵的(de)(de)(de)試驗目的(de)(de)(de)是為(wei)了獲取更(geng)多的(de)(de)(de)可(ke)生化降解(jie)的(de)(de)(de)物(wu)質，則并(bing)不(bu)(bu)要求ORP值(zhi)(zhi)(zhi)低于-350rnV以下(xia)，所以也并(bing)不(bu)(bu)需(xu)要使裝置保(bao)持(chi)嚴格(ge)的(de)(de)(de)封(feng)閉狀態，杜絕空氣的(de)(de)(de)深入(ru)，而且操作中(zhong)帶入(ru)少量的(de)(de)(de)溶解(jie)氧(Dissolved oxygen, DO)影響(xiang)也不(bu)(bu)大。
Chiu等在(zai)(zai)采(cai)用(yong)堿液和(he)噪聲對(dui)剩余污泥進(jin)行預處(chu)理(li)的(de)(de)(de)系統中，測得(de)ORP值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)-50~-500mV間變(bian)(bian)化(hua)(hua)，同時發(fa)(fa)現(xian)ORP值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)隨著SCOD值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)增高而(er)有(you)(you)所降低(di)，當SCOD值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)變(bian)(bian)化(hua)(hua)平(ping)緩時，ORP值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)漸漸升高然后也趨(qu)于(yu)平(ping)緩。可見(jian)(jian)，ORP值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)可以用(yong)來判(pan)斷SCOD的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)趨(qu)勢(shi)。Chang等在(zai)(zai)采(cai)用(yong)NaOH對(dui)剩余污泥進(jin)行預處(chu)理(li)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)酵系統中，發(fa)(fa)現(xian)ORP值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)不僅(jin)與(yu)SCOD值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)有(you)(you)很好的(de)(de)(de)線(xian)性(xing)(xing)關系(線(xian)性(xing)(xing)回歸的(de)(de)(de)相關系數在(zai)(zai)0.96以上)，而(er)且與(yu)系統中的(de)(de)(de)pH值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)也呈直線(xian)變(bian)(bian)化(hua)(hua)，得(de)到方程ORP=-47.06× pH+506.11(R2=0.98)。可見(jian)(jian)，加入H+或OH-進(jin)行預處(chu)理(li)時，對(dui)SCOD等水解(jie)產(chan)物的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)有(you)(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)影響。
6） 污(wu)泥(ni)性質與粒(li)徑
污泥的(de)主要(yao)成(cheng)份為蛋(dan)白(bai)質、碳水(shui)(shui)化(hua)合(he)物(wu)(wu)及脂肪。在(zai)(zai)相(xiang)同(tong)的(de)條件下，多(duo)糖(tang)(tang)、蛋(dan)白(bai)質和(he)(he)脂肪的(de)水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)速率依次(ci)減小。Yu和(he)(he)Fang考察了蛋(dan)白(bai)質和(he)(he)多(duo)糖(tang)(tang)在(zai)(zai)55℃下的(de)水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)過程，他們(men)發現(xian)多(duo)糖(tang)(tang)在(zai)(zai)2d內水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)完全，而蛋(dan)白(bai)質在(zai)(zai)2d后才開始(shi)水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)。對于同(tong)類(lei)有機物(wu)(wu)，分子(zi)量越大，水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)越困難(nan)。比(bi)(bi)如，二聚(ju)糖(tang)(tang)比(bi)(bi)三聚(ju)糖(tang)(tang)容易(yi)(yi)(yi)水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)，低聚(ju)糖(tang)(tang)比(bi)(bi)高聚(ju)糖(tang)(tang)容易(yi)(yi)(yi)水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)。就分子(zi)結(jie)構來說(shuo)，直鏈(lian)比(bi)(bi)支鏈(lian)易(yi)(yi)(yi)于水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)，支鏈(lian)比(bi)(bi)環(huan)狀易(yi)(yi)(yi)于水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)；單環(huan)化(hua)合(he)物(wu)(wu)比(bi)(bi)雜(za)環(huan)或(huo)多(duo)環(huan)化(hua)合(he)物(wu)(wu)易(yi)(yi)(yi)于水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)。
污泥(ni)粒(li)徑(jing)也是影響污泥(ni)水(shui)(shui)解(jie)酸化速(su)率的(de)重(zhong)要因素(su)之一(yi)。粒(li)徑(jing)越(yue)大，單位重(zhong)量(liang)有(you)機物(wu)(wu)的(de)比(bi)表(biao)面(mian)積(ji)越(yue)小，水(shui)(shui)解(jie)速(su)率也越(yue)小。文獻(xian)中(zhong)用可生物(wu)(wu)降解(jie)纖維素(su)為代表(biao)性(xing)(xing)物(wu)(wu)質(zhi)，就(jiu)粒(li)徑(jing)對污泥(ni)水(shui)(shui)解(jie)過程的(de)影響進(jin)行(xing)了(le)系統的(de)分析(xi)，當進(jin)水(shui)(shui)中(zhong)顆粒(li)態有(you)機物(wu)(wu)的(de)濃度為8g/L、水(shui)(shui)解(jie)液pH值為5.6時，污泥(ni)的(de)粒(li)徑(jing)越(yue)小，水(shui)(shui)解(jie)液中(zhong)溶解(jie)性(xing)(xing)的(de)COD濃度就(jiu)越(yue)高，表(biao)明水(shui)(shui)解(jie)速(su)率越(yue)大。
7）攪拌方式與速度
污(wu)(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)接觸方式對污(wu)(wu)泥(ni)厭氧發酵(jiao)產酸(suan)也有影響。苑宏(hong)英等(deng)研(yan)(yan)究發現，采用機械式攪拌器使(shi)污(wu)(wu)泥(ni)處(chu)于(yu)(yu)剪(jian)切狀態(tai)，比在裝置(zhi)中放置(zhi)磁(ci)力攪拌子使(shi)污(wu)(wu)泥(ni)處(chu)于(yu)(yu)旋(xuan)轉混(hun)合(he)狀態(tai)和(he)采用搖床裝置(zhi)使(shi)污(wu)(wu)泥(ni)處(chu)于(yu)(yu)震(zhen)搖式混(hun)合(he)狀態(tai)更(geng)加有利(li)于(yu)(yu)提高SCOD和(he)總SCFAs的(de)(de)(de)濃度(du)。可能是由于(yu)(yu)攪拌葉片的(de)(de)(de)不(bu)斷剪(jian)切作(zuo)用有利(li)于(yu)(yu)實現污(wu)(wu)泥(ni)顆粒(li)的(de)(de)(de)充分接觸，同時(shi)部(bu)分顆粒(li)可能被破碎(sui)，從(cong)而(er)使(shi)污(wu)(wu)泥(ni)顆粒(li)的(de)(de)(de)胞(bao)外聚合(he)物（ECP）溶出來，從(cong)而(er)有更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)底(di)物促進污(wu)(wu)泥(ni)發酵(jiao)產酸(suan)。研(yan)(yan)究時(shi)還發現攪拌速(su)度(du)太快(kuai)或太慢都不(bu)利(li)于(yu)(yu)SCFAs的(de)(de)(de)生成，取60～80rpm較合(he)適。
2.3提高污泥(ni)產酸的方法
在污(wu)泥(ni)厭氧(yang)發(fa)酵的(de)三階段中(zhong)(zhong)，污(wu)泥(ni)中(zhong)(zhong)顆(ke)粒有(you)機(ji)物(wu)(wu)質(zhi)水解(jie)(jie)(jie)為溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)速率(lv)較慢，是(shi)整(zheng)個厭氧(yang)發(fa)酵過程(cheng)的(de)速率(lv)控制步驟(zou)。許多研究者(zhe)們提(ti)(ti)出了提(ti)(ti)高(gao)污(wu)泥(ni)水解(jie)(jie)(jie)速率(lv)的(de)方法(fa)(fa)(fa)(fa)，從(cong)而為提(ti)(ti)高(gao)厭氧(yang)發(fa)酵的(de)效率(lv)找到新方法(fa)(fa)(fa)(fa)。這些方法(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)基本原理是(shi)促(cu)使(shi)污(wu)泥(ni)中(zhong)(zhong)顆(ke)粒態的(de)有(you)機(ji)物(wu)(wu)分解(jie)(jie)(jie)為小分子(zi)和(he)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)態的(de)有(you)機(ji)物(wu)(wu)，從(cong)而可以提(ti)(ti)高(gao)這些有(you)機(ji)物(wu)(wu)的(de)生物(wu)(wu)降解(jie)(jie)(jie)性(xing)能。文獻(xian)中(zhong)(zhong)報道的(de)提(ti)(ti)高(gao)污(wu)泥(ni)水解(jie)(jie)(jie)速率(lv)的(de)方法(fa)(fa)(fa)(fa)有(you)熱處理、化學法(fa)(fa)(fa)(fa)、機(ji)械法(fa)(fa)(fa)(fa)、氧(yang)化法(fa)(fa)(fa)(fa)以及生物(wu)(wu)法(fa)(fa)(fa)(fa)等。最近的(de)研究發(fa)現，批式試驗中(zhong)(zhong)，堿性(xing)條(tiao)件或(huo)表面(mian)活性(xing)劑的(de)作(zuo)用(yong)，顯著(zhu)促(cu)進了剩余污(wu)泥(ni)的(de)水解(jie)(jie)(jie)，為剩余污(wu)泥(ni)產酸提(ti)(ti)供了大量(liang)的(de)底物(wu)(wu)，從(cong)而提(ti)(ti)高(gao)了短(duan)鏈脂肪酸的(de)濃度。
2.3.1 堿(jian)性條件(jian)促(cu)進(jin)污泥產酸
許多研(yan)究(jiu)(jiu)者發現，在(zai)(zai)常溫下(xia)用(yong)堿性(xing)(xing)預(yu)處(chu)理(li)(li)(li)可(ke)以(yi)提高(gao)水(shui)解(jie)效率。Lin等(deng)在(zai)(zai)常溫下(xia)（25±3℃），往一種工業污(wu)(wu)(wu)泥中投(tou)加10－50mgNaOH/gTSS（TSS－總懸浮固體濃度）進行(xing)(xing)預(yu)處(chu)理(li)(li)(li)，在(zai)(zai)TSS約(yue)(yue)為15000mg/L時(shi)，最優的(de)投(tou)加量為30mgNaOH/gTSS，24h后得到超過24.7％的(de)SCOD。還有(you)一些(xie)研(yan)究(jiu)(jiu)者采用(yong)熱堿預(yu)處(chu)理(li)(li)(li)手(shou)段來提高(gao)城市污(wu)(wu)(wu)泥的(de)可(ke)生物降(jiang)解(jie)性(xing)(xing)。Rocher等(deng)用(yong)NaOH調節剩余(yu)污(wu)(wu)(wu)泥pH為10，同時(shi)控制溫度為60℃進行(xing)(xing)預(yu)處(chu)理(li)(li)(li)20min，污(wu)(wu)(wu)泥進入后續(xu)生化反應器(qi)，48h和350h后污(wu)(wu)(wu)泥中可(ke)生化降(jiang)解(jie)的(de)溶(rong)解(jie)性(xing)(xing)成份分別為原剩余(yu)污(wu)(wu)(wu)泥量的(de)75％和90％。王凱軍(jun)等(deng)研(yan)究(jiu)(jiu)發現，堿性(xing)(xing)處(chu)理(li)(li)(li)污(wu)(wu)(wu)泥后，COD曲線(xian)一直呈上升趨(qu)勢，10d后曲線(xian)趨(qu)于(yu)平(ping)穩(wen)(wen)；SCFAs曲線(xian)也有(you)類似趨(qu)勢，但平(ping)穩(wen)(wen)期(qi)稍(shao)有(you)滯(zhi)后。說(shuo)明10d內已經(jing)達(da)到水(shui)解(jie)酸化的(de)高(gao)峰，此時(shi)約(yue)(yue)有(you)35％左右(you)的(de)總COD轉化為溶(rong)解(jie)性(xing)(xing)COD。但這些(xie)研(yan)究(jiu)(jiu)者并未就污(wu)(wu)(wu)泥產酸潛力進行(xing)(xing)進一步研(yan)究(jiu)(jiu)。
Yuan等(deng)則對批式試(shi)驗(yan)中(zhong)，堿性條(tiao)件下剩(sheng)余(yu)(yu)污泥(ni)產酸(suan)的工藝(yi)和機(ji)理進(jin)行了深入的研究。發現(xian)對剩(sheng)余(yu)(yu)污泥(ni)進(jin)行pH值(zhi)調節，能(neng)夠大(da)幅度(du)提高(gao)SCOD值(zhi)。堿性條(tiao)件下SCOD值(zhi)明顯(xian)高(gao)于酸(suan)性條(tiao)件下的值(zhi)，尤其當(dang)污泥(ni)pH值(zhi)為(wei)(wei)(wei)10.0或11.0時(shi)，20d的厭(yan)氧發酵時(shi)間(jian)內，可(ke)(ke)使SCOD值(zhi)增加到(dao)8000和9000mg/L左右(you)。約占(zhan)BOD20的60～70％和80～100％，污泥(ni)中(zhong)可(ke)(ke)生物(wu)降解有(you)機(ji)質有(you)80％左右(you)轉化(hua)為(wei)(wei)(wei)可(ke)(ke)溶COD。pH為(wei)(wei)(wei)8.0～10.0時(shi)，總SCFAsS濃(nong)度(du)明顯(xian)大(da)于pH為(wei)(wei)(wei)4.0～7.0時(shi)的濃(nong)度(du)。特別當(dang)pH為(wei)(wei)(wei)10.0時(shi)，發酵12d得到(dao)最(zui)(zui)大(da)產酸(suan)濃(nong)度(du)為(wei)(wei)(wei)2770.40mgCOD/L，由于發酵第8d總SCFAss值(zhi)為(wei)(wei)(wei)2708.02 mgCOD/L，從節省時(shi)間(jian)等(deng)方面綜合考慮，認為(wei)(wei)(wei)pH為(wei)(wei)(wei)10.0時(shi)，發酵時(shi)間(jian)取8d為(wei)(wei)(wei)較佳值(zhi)，而pH為(wei)(wei)(wei)10.0是(shi)(shi)較佳的產酸(suan)pH值(zhi)。六種短鏈脂肪酸(suan)中(zhong)，乙酸(suan)是(shi)(shi)最(zui)(zui)具優勢的有(you)機(ji)酸(suan)，其次(ci)是(shi)(shi)丙(bing)酸(suan)，乙酸(suan)和丙(bing)酸(suan)占(zhan)總SCFAs的百分(fen)比之和為(wei)(wei)(wei)60～70％左右(you)，再次(ci)是(shi)(shi)異(yi)(yi)戊酸(suan)、異(yi)(yi)丁酸(suan)，最(zui)(zui)少(shao)的是(shi)(shi)正丁酸(suan)和正戊酸(suan)。
改變pH值(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)控(kong)制策略對污(wu)(wu)泥產酸(suan)(suan)(suan)也有影響。張華(hua)星等(deng)(deng)發現(xian)，比較(jiao)對污(wu)(wu)泥進行(xing)酸(suan)(suan)(suan)、堿(jian)(jian)(jian)預(yu)處理以(yi)及(ji)對污(wu)(wu)泥發酵時pH值(zhi)(zhi)(zhi)進行(xing)全程(cheng)控(kong)制，即pH＝5預(yu)處理24h，pH＝10預(yu)處理24h，pH＝5全程(cheng)調(diao)控(kong)、pH＝10全程(cheng)調(diao)控(kong)，以(yi)及(ji)空白(bai)對照，發現(xian)總(zong)有機(ji)酸(suan)(suan)(suan)濃(nong)度在pH＝10全程(cheng)調(diao)控(kong)最(zui)高(gao)。苑宏英等(deng)(deng)在2h內調(diao)節剩余污(wu)(wu)泥的(de)(de)pH值(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)堿(jian)(jian)(jian)性(xing)(xing)10.0或酸(suan)(suan)(suan)性(xing)(xing)5.0，同時輔以(yi)快(kuai)速攪拌(ban)（410～430rpm）作為(wei)(wei)預(yu)處理手段，然后恢復攪拌(ban)速度為(wei)(wei)60～80rpm，同時pH值(zhi)(zhi)(zhi)再(zai)調(diao)為(wei)(wei)6.0、7.0和(he)8.0，結果表明前者(zhe)比后者(zhe)獲得了更(geng)多的(de)(de)SCOD、總(zong)SCFAs、單(dan)個酸(suan)(suan)(suan)，以(yi)及(ji)溶解性(xing)(xing)蛋白(bai)質和(he)碳(tan)水化合(he)物。對剩余污(wu)(wu)泥進行(xing)短(duan)期的(de)(de)強堿(jian)(jian)(jian)性(xing)(xing)（pH＝10.0）預(yu)處理，輔以(yi)快(kuai)速攪拌(ban)，然后pH值(zhi)(zhi)(zhi)再(zai)調(diao)為(wei)(wei)6.0～8.0左(zuo)右(you)，雖然沒有直接(jie)調(diao)pH值(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)10時的(de)(de)SCOD、總(zong)SCFAs濃(nong)度高(gao)，但是卻高(gao)于pH值(zhi)(zhi)(zhi)直接(jie)調(diao)為(wei)(wei)8.0的(de)(de)情況，而且(qie)可以(yi)改善(shan)裝置的(de)(de)強酸(suan)(suan)(suan)堿(jian)(jian)(jian)腐蝕情況。
苑(yuan)宏英等對堿(jian)性(xing)(xing)促進污(wu)泥發(fa)酵產酸的(de)機理也(ye)進行了(le)(le)較為(wei)深入的(de)研究。通(tong)過比(bi)較滅菌與(yu)沒(mei)有滅菌的(de)剩余污(wu)泥產酸濃(nong)度(du)(du)，發(fa)現滅菌時(shi)胞外酶(mei)失去了(le)(le)活(huo)性(xing)(xing)，而(er)且產酸濃(nong)度(du)(du)極(ji)少(shao)，可以(yi)忽(hu)略不計(ji)，而(er)不滅菌時(shi)產生的(de)總(zong)SCFAs量遠大于滅菌的(de)情況，調節(jie)發(fa)酵系統為(wei)堿(jian)性(xing)(xing)pH為(wei)10.0更加具有優勢，同(tong)時(shi)四種胞外酶(mei)仍(reng)具有一定(ding)的(de)活(huo)性(xing)(xing)，說明堿(jian)性(xing)(xing)條件(jian)增強剩余污(wu)泥發(fa)酵產酸過程是生物作(zuo)用占主導。
2.3.2 表面活性劑促進污泥產酸
表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)是日常洗滌用品(pin)的(de)(de)一個重要(yao)組(zu)份(fen)，廣泛存在于生活(huo)污水(shui)(shui)中。表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)分子一般由非極(ji)性(xing)(xing)親(qin)(qin)油(you)基(ji)團(tuan)和(he)極(ji)性(xing)(xing)親(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)團(tuan)組(zu)成，兩部分分別(bie)位于分子的(de)(de)兩端(duan)，形成不(bu)對稱結構(gou)，屬于雙親(qin)(qin)媒(mei)性(xing)(xing)物質。各(ge)種表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)分子的(de)(de)親(qin)(qin)油(you)基(ji)團(tuan)性(xing)(xing)能差(cha)別(bie)較小，親(qin)(qin)水(shui)(shui)部分則差(cha)別(bie)較大，因而表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)分類一般以親(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)團(tuan)的(de)(de)結構(gou)為(wei)依(yi)據。按親(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)團(tuan)的(de)(de)類型不(bu)同一般將表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)分為(wei)四(si)種：陰(yin)離(li)子表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)、陽離(li)子表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)、兩性(xing)(xing)離(li)子表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)、和(he)非離(li)子表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)。
前(qian)人在研(yan)究污泥厭(yan)氧消化(hua)時,常常使用(yong)(yong)熱(re)處理(li)、熱(re)化(hua)學處理(li)、機械處理(li)、超聲(sheng)波處理(li)及(ji)酶處理(li)等方法來(lai)提(ti)高污泥水(shui)解(jie)速(su)率(lv)；但是由于以上幾種方法需要特(te)殊的(de)操作(zuo)條(tiao)件(jian)及(ji)較高的(de)投資和運(yun)行費用(yong)(yong)而受到應用(yong)(yong)限制(zhi)。以往的(de)研(yan)究表(biao)明,表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性劑(ji)對污泥中的(de)有機物(例(li)如蛋白質(zhi)、多糖等)具有“增溶(rong)”作(zuo)用(yong)(yong)；在一定的(de)環境條(tiao)件(jian)下(例(li)如合適的(de)pH),表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性劑(ji)對微生物的(de)細胞還有破碎作(zuo)用(yong)(yong)。因(yin)此，利(li)用(yong)(yong)用(yong)(yong)量小，增溶(rong)能力好的(de)表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性劑(ji)來(lai)提(ti)高污泥水(shui)解(jie)速(su)率(lv)，從而大幅度提(ti)高水(shui)解(jie)產物在微生物作(zuo)用(yong)(yong)下生產有機酸(suan)的(de)量，成為(wei)研(yan)究的(de)熱(re)點。如Yue等研(yan)究了利(li)用(yong)(yong)非離子(zi)表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性劑(ji)Tween-80在瘤(liu)胃底物作(zuo)用(yong)(yong)下對美(mei)人蕉厭(yan)氧發酵產酸(suan)的(de)影響。
姜蘇(su)等人(ren)以(yi)城市污(wu)(wu)(wu)水(shui)處理(li)廠產(chan)生的(de)(de)(de)(de)剩(sheng)(sheng)余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)作(zuo)為研究對(dui)象，對(dui)比了各種表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑作(zuo)用(yong)下(xia)投加量(liang)為0.02、0.1、0.2和(he)(he)0.3 g/g時各自總(zong)(zong)SCFAs濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)。當(dang)使(shi)(shi)(shi)用(yong)陰(yin)離(li)子(zi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑十二烷基(ji)硫(liu)酸鈉（SDS）時，剩(sheng)(sheng)余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)分別在(zai)(zai)(zai)厭氧發(fa)酵的(de)(de)(de)(de)第4、6、14和(he)(he)21d達到(dao)最大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)SCFAs濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)，它們依次為40.7、890.5、1203.5和(he)(he)1731.6 mg COD/L。而空白(bai)試(shi)驗中(zhong)剩(sheng)(sheng)余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)SCFAs最大(da)(da)濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)出現在(zai)(zai)(zai)第6d，其僅為24.4 mg COD/L。當(dang)使(shi)(shi)(shi)用(yong)陽離(li)子(zi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑十六烷基(ji)三甲基(ji)氯化銨時，在(zai)(zai)(zai)試(shi)驗的(de)(de)(de)(de)21d內，剩(sheng)(sheng)余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)最大(da)(da)SCFAs濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)分別為259.1、851.4、909.9和(he)(he)1005.4 mg COD/L。當(dang)使(shi)(shi)(shi)用(yong)兩性(xing)(xing)離(li)子(zi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑羧甲基(ji)兩性(xing)(xing)咪(mi)唑啉(lin)時，剩(sheng)(sheng)余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)發(fa)酵產(chan)生的(de)(de)(de)(de)總(zong)(zong)SCFAs濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)均(jun)(jun)在(zai)(zai)(zai)厭氧發(fa)酵的(de)(de)(de)(de)第4d達到(dao)最大(da)(da)值，且(qie)隨(sui)著咪(mi)唑啉(lin)加入(ru)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加而增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，它們依次為42.3、226.4、439.9和(he)(he)990.1 mg COD/L。當(dang)使(shi)(shi)(shi)用(yong)非離(li)子(zi)型表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑吐溫80時，剩(sheng)(sheng)余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)最大(da)(da)SCFAs濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)分別為234.8、350.9、841.0和(he)(he)1206.9 mg COD/L。不(bu)難(nan)發(fa)現，不(bu)同類型的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑都可(ke)以(yi)促進剩(sheng)(sheng)余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)發(fa)酵產(chan)酸，而且(qie)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)有(you)機酸濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)均(jun)(jun)隨(sui)著表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑投加量(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加而增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)。在(zai)(zai)(zai)相同的(de)(de)(de)(de)環境條(tiao)(tiao)件(jian)和(he)(he)操作(zuo)條(tiao)(tiao)件(jian)（表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑的(de)(de)(de)(de)投加量(liang)大(da)(da)于0.1 g/g）下(xia)，陰(yin)離(li)子(zi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑作(zuo)用(yong)下(xia)的(de)(de)(de)(de)剩(sheng)(sheng)余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)總(zong)(zong)SCFAs濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)最高。
姜蘇等人進一步研究了(le)陰(yin)離子表面活性(xing)劑SDBS對(dui)剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)泥(ni)發(fa)(fa)酵產酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)影響[64]。發(fa)(fa)現不同SDBS投加量(liang)（0、0.01、0.02、0.05、0.1、0.15和(he)0.2 g/g）下，剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)泥(ni)產生的(de)(de)(de)總SCFAs的(de)(de)(de)最(zui)大濃(nong)(nong)度(du)依(yi)次為339.06、1642.59、2599.13、2689.91、3285.23、2892.60、2674.53 mg COD/L，它們分別出現在第6、6、6、9、12、12和(he)15d。顯然，SDBS的(de)(de)(de)加入顯著(zhu)地提高了(le)剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)SCFAs濃(nong)(nong)度(du)。然而(er)，剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)泥(ni)達到最(zui)大SCFAs濃(nong)(nong)度(du)所需的(de)(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)化時間也隨著(zhu)SDBS加入量(liang)的(de)(de)(de)增加而(er)延長。從污(wu)泥(ni)產酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)濃(nong)(nong)度(du)以(yi)及經(jing)濟(ji)成本的(de)(de)(de)角度(du)考慮(lv)，SDBS的(de)(de)(de)最(zui)佳投加量(liang)為0.02 g/g，剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)總SCFAs最(zui)大濃(nong)(nong)度(du)也出現在厭(yan)氧發(fa)(fa)酵的(de)(de)(de)第6d，此(ci)時發(fa)(fa)酵液(ye)中的(de)(de)(de)有(you)機酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)組成為乙酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)（27.1%）、丙酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)（22.8%）、異戊酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)（20.1%）、異丁酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)（11.9%）、正丁酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)（10.4%）和(he)正戊酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)（7.7%）。并發(fa)(fa)現，當SDBS（0.02 g/g）存(cun)在時，酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)性(xing)條件（pH＝4.0、5.0和(he)6.0）會降低剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)泥(ni)發(fa)(fa)酵產酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)效果(guo)，而(er)堿性(xing)條件（pH＝8.0、9.0、10.0和(he)11.0）則利于剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)酵產酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)。
對(dui)表(biao)(biao)面(mian)活性劑作(zuo)(zuo)用(yong)機(ji)(ji)理的(de)(de)進一步研究發(fa)(fa)現，表(biao)(biao)面(mian)活性劑SDBS對(dui)污泥(ni)(ni)(ni)(ni)厭氧發(fa)(fa)酵的(de)(de)前(qian)三(san)個步驟（首先(xian)，污泥(ni)(ni)(ni)(ni)中(zhong)的(de)(de)顆粒(li)態有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)脫離污泥(ni)(ni)(ni)(ni)表(biao)(biao)面(mian)并(bing)溶(rong)解(jie)(jie)到(dao)液(ye)相中(zhong)；然(ran)后，溶(rong)解(jie)(jie)到(dao)液(ye)相中(zhong)的(de)(de)大(da)分子有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)在微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)水(shui)解(jie)(jie)酶的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)下水(shui)解(jie)(jie)為可被微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)直接吸收利用(yong)的(de)(de)小分子有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)；這(zhe)些小分子有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)經(jing)過(guo)酸(suan)化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)轉化(hua)為有(you)(you)機(ji)(ji)酸(suan)）均具有(you)(you)促進作(zuo)(zuo)用(yong)，而對(dui)于(yu)(yu)產甲烷過(guo)程(cheng)則具有(you)(you)抑(yi)制作(zuo)(zuo)用(yong)，因此使(shi)得中(zhong)間(jian)產物(wu)(wu)(wu)SCFAs得以(yi)大(da)量(liang)(liang)積累。在促進剩(sheng)余(yu)(yu)污泥(ni)(ni)(ni)(ni)發(fa)(fa)酵產酸(suan)的(de)(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，表(biao)(biao)面(mian)活性劑的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)僅限于(yu)(yu)提高(gao)污泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)(de)水(shui)解(jie)(jie)速率和(he)產酸(suan)速率，并(bing)抑(yi)制產甲烷菌的(de)(de)活性。有(you)(you)機(ji)(ji)酸(suan)的(de)(de)產生(sheng)(sheng)仍然(ran)是(shi)剩(sheng)余(yu)(yu)污泥(ni)(ni)(ni)(ni)中(zhong)的(de)(de)有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)被微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)(jie)的(de)(de)結果，它的(de)(de)積累也并(bing)非來自于(yu)(yu)表(biao)(biao)面(mian)活性劑自身的(de)(de)降(jiang)解(jie)(jie)。此外，投加SDBS的(de)(de)剩(sheng)余(yu)(yu)污泥(ni)(ni)(ni)(ni)與空白試驗中(zhong)剩(sheng)余(yu)(yu)污泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)(de)pH值的(de)(de)變化(hua)趨勢幾(ji)乎相同，這(zhe)表(biao)(biao)明，加入SDBS引起大(da)量(liang)(liang)有(you)(you)機(ji)(ji)酸(suan)的(de)(de)積累并(bing)不是(shi)由(you)于(yu)(yu)污泥(ni)(ni)(ni)(ni)發(fa)(fa)酵系統(tong)pH的(de)(de)變化(hua)引起的(de)(de)。
2.3.2 剩(sheng)余(yu)污泥連續流污泥產酸
考慮到實(shi)際污(wu)水處理(li)廠(chang)都是(shi)連(lian)續運行(xing)，王琴等人對(dui)在堿(jian)性條(tiao)件和表面活性劑作用下，污(wu)泥停留時間（SRT）和溫度對(dui)污(wu)水廠(chang)剩余污(wu)泥連(lian)續發酵生(sheng)產(chan)短(duan)鏈脂肪酸(suan)（SCFAs）的影響(xiang)進行(xing)研究。
研(yan)究(jiu)(jiu)發現(xian)在(zai)某個確定的(de)(de)(de)SRT下，污(wu)泥發酵(jiao)液(ye)中(zhong)溶(rong)(rong)解(jie)性(xing)蛋白質和(he)(he)(he)(he)(he)碳(tan)水化(hua)合物(wu)的(de)(de)(de)量(liang)在(zai)所(suo)研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)發酵(jiao)時(shi)間內(nei)均基本保持(chi)穩定；溶(rong)(rong)出的(de)(de)(de)蛋白質和(he)(he)(he)(he)(he)碳(tan)水化(hua)合物(wu)的(de)(de)(de)量(liang)隨(sui)污(wu)泥停留時(shi)間增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加(jia)；SRT小于(yu)12d內(nei)，SCFAs濃(nong)度隨(sui)SRT增(zeng)大而(er)增(zeng)加(jia)。pH為(wei)(wei)10和(he)(he)(he)(he)(he)SDBS作用時(shi)的(de)(de)(de)最佳(jia)SRT都(dou)為(wei)(wei)12d，相對應的(de)(de)(de)平(ping)均產酸(suan)(suan)(suan)(suan)濃(nong)度分(fen)別(bie)為(wei)(wei)934和(he)(he)(he)(he)(he)1149.7mgCOD/L，其值分(fen)別(bie)為(wei)(wei)空(kong)白試驗中(zhong)產酸(suan)(suan)(suan)(suan)濃(nong)度的(de)(de)(de)3.6倍和(he)(he)(he)(he)(he)4.4倍；在(zai)所(suo)研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)范圍內(nei)，不管SRT為(wei)(wei)多(duo)少，產生的(de)(de)(de)SCFAs中(zhong)乙酸(suan)(suan)(suan)(suan)含(han)量(liang)最多(duo)，其次是異戊(wu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)(he)(he)(he)(he)丙酸(suan)(suan)(suan)(suan)，而(er)正丁酸(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)(he)(he)(he)(he)正戊(wu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)組份含(han)量(liang)最少；pH為(wei)(wei)10和(he)(he)(he)(he)(he)SDBS作用下，乙酸(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)(he)(he)(he)(he)丙酸(suan)(suan)(suan)(suan)占總酸(suan)(suan)(suan)(suan)比(bi)例(li)分(fen)別(bie)為(wei)(wei)和(he)(he)(he)(he)(he)40.1％和(he)(he)(he)(he)(he)16％、56.3％和(he)(he)(he)(he)(he)8.5％，表(biao)面活(huo)性(xing)劑可以(yi)提高生產的(de)(de)(de)SCFAs中(zhong)乙酸(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)比(bi)例(li)，而(er)堿性(xing)條(tiao)件可以(yi)適當提高丙酸(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)比(bi)例(li)；污(wu)泥中(zhong)氨氮的(de)(de)(de)釋(shi)放隨(sui)SRT增(zeng)加(jia)線性(xing)增(zeng)加(jia)。
在室溫、SRT為(wei)(wei)12d時，連續流反(fan)應器中堿(jian)性(xing)(xing)條(tiao)件和(he)(he)(he)(he)(he)表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)聯合(he)作用(yong)對(dui)剩余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)水(shui)(shui)解和(he)(he)(he)(he)(he)產(chan)酸的(de)(de)影響研究發現，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)水(shui)(shui)解過(guo)程中產(chan)生的(de)(de)可溶性(xing)(xing)蛋(dan)白質和(he)(he)(he)(he)(he)碳水(shui)(shui)化(hua)合(he)物基本不隨發酵時間(jian)而變化(hua)；持續的(de)(de)調(diao)節(jie)系(xi)統pH值為(wei)(wei)10比先用(yong)pH10處理8d后再投(tou)加SDBS更有利于(yu)(yu)剩余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)水(shui)(shui)解；調(diao)節(jie)系(xi)統pH值為(wei)(wei)10同時投(tou)加SDBS，比只控制堿(jian)性(xing)(xing)條(tiao)件或只投(tou)加表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)時剩余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)水(shui)(shui)解的(de)(de)效率要高，并且(qie)產(chan)生的(de)(de)SCFAs更多，達到(dao)2055.8mgCOD/L；調(diao)節(jie)系(xi)統pH值為(wei)(wei)10同時投(tou)加表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)所(suo)產(chan)生的(de)(de)SCFAs中乙酸和(he)(he)(he)(he)(he)丙酸的(de)(de)比例(li)分別為(wei)(wei)49.6％和(he)(he)(he)(he)(he)12.2％，它們介于(yu)(yu)只調(diao)節(jie)pH值和(he)(he)(he)(he)(he)只投(tou)加表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)之間(jian)；堿(jian)性(xing)(xing)條(tiao)件和(he)(he)(he)(he)(he)表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)聯合(he)作用(yong)時的(de)(de)氨(an)氮釋放(fang)大于(yu)(yu)只采用(yong)堿(jian)性(xing)(xing)條(tiao)件產(chan)或只投(tou)加表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)釋放(fang)的(de)(de)氨(an)氮量。
3、技術展望
國內外對于污泥產酸的研究已經取得了一系列的研究成果，但國內對污泥產酸研究才剛起步，污泥產酸研究機理和和推廣運用還有待深入研究。如果能將污泥產酸推廣到中試和實際工程，必然可以節約人類有限的有機資源并降低污水處理廠的運行費用，同時資源化利用污泥有機物并降低其對環境的污染。
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