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随着国民环保意识的增强和环保标准的不断收严,造纸工业的转型升级迫在眉睫。废纸造纸因其本身具有实现清洁化生产的潜力,已经成为我国造纸业的重要组成部分。但在纸张抄造过程中为了降低成本,提高纸张质量,会添加大量的碳酸钙填料,导致废水含有大量的钙离子。厌氧消化时,颗粒污泥会发生钙化,导致污泥活性降低,反应器处理能力减弱,严重时整个处理系统会发生崩溃。因此,颗粒污泥钙化已经成为废纸造纸废水厌氧消化的顽疾,亟待解决。分析发现,在厌氧消化过程中,高钙离子相当于一种抑制因子,其核心抑制是削弱污泥的产甲烷作用。那么反过来说,如果可以通过某些方法或技术手段强化污泥的产甲烷阶段,富集并加快产甲烷菌的生长代谢,那么就有可能减轻高钙离子的抑制作用,延缓钙化。在钙离子影响发挥途径明确和强化产甲烷技术已经优化的基础上,本研究将强化技术引入钙化污泥体系,通过分析钙化污泥的甲烷产量、理化性质、生物活性、微生物群落结构以及产甲烷途径等来验证方法的可行性,试图寻找一种更加高效、简单的方法来缓解污泥钙化。具体结论如下:第一部分,探究高钙离子与胞外聚合物（EPS）的相互作用。结果显示,高钙离子可以改变胞外聚合物的组分、浓度和官能团结构。更重要的是,在高钙反应器中,EPS的浓度与COD降解率呈正相关,相关系数R2分别为0.90、0.89和0.91。而对照组中EPS的浓度与COD降解率间的关系并不明显（R2=0.63）。因此,推测Ca2+可能是通过改变EPS的组成、浓度和官能团结构等来影响颗粒污泥的消化性能。第二部分,探究了乙炔黑（ACET）和EPS作为导电载体对污泥产甲烷性能的影响,明确强化机制,优化产甲烷强化方法。结果显示:（1）ACET可以明显提高颗粒污泥的甲烷产量,最大提高了44.36%。此外,ACET可以诱导功能微生物（norank＿f＿Synergistaceae,norank＿f＿Anaerolineaceae,unclassified＿f＿Clostridiaceae＿3）富集,增强污泥的水解酸化能力和乙酸营养型产甲烷能力。这一结果得到了元基因组推断和基因含量推断（16S功能预测）的验证。因此,厌氧消化效率的显着提高归因于ACET可以构建并加快unclassified＿f＿Clostridiaceae＿3,norank＿f＿Anaerolineaceae和Methanosaetaeta之间直接种间电子转移（DIET）。（2）EPS作为导电载体同样可以提高甲烷的产量和C型细胞色素（c-Cyts）的含量,最大增幅分别为36.5%和15.24%。此外,EPS可以优化微生物的群落结构,诱导功能微生物富集。菌群的相关性分析发现8.86%的重要OTUs可能是EPS反应器中颗粒污泥产甲烷能力增强的微生物基础。同样,16S功能预测也表明EPS可以提高微生物的功能丰度,增强污泥氢营养型产甲烷途径。因此,可以推断EPS的强化机制是诱导功能微生物富集,增加胞外传递电子的活性介质（c-Cyts）,建立和加快DIET产甲烷过程,从而增强污泥产甲烷效能。第三部分,将EPS和ACET引入钙化污泥体系探究强化产甲烷技术缓解污泥钙化的可行性。结果表明,同对照组相比,EPS和ACET作为导电载体可以明显提高钙化污泥的甲烷产量,分别增加了16.8%和10.2%。此外,EPS和ACET还可以增加钙化污泥的有机组分,增强钙化污泥的INT-ETS活性和导电性,改善了钙化污泥的理化性能。更重要的是,对照组反应器中钙化污泥的VSS/TSS和INT-ETS活性均明显低于消化初期（种泥）。这说明EPS和ACET可以改善钙化污泥的性能,延缓污泥钙化。深入分析发现,ACET和EPS的作用机制是通过诱导功能微生物的富集,建立和加快互营菌与产甲烷菌间的DIET的方式来改善钙化污泥性能,延缓污泥钙化。