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近年来国内外在剩余污泥预处理技术方面做了大量研究,主要有物理、化学和生物预处理方法。这些预处理方法将剩余污泥絮体作为一个整体,认为剩余污泥中溶解性有机质大部分存在于微生物细胞内,微生物细胞壁是阻碍这部分有机质释放及利用的主要原因,进而使预处理主要针对微生物破胞而进行。随着对活性污泥结构认识的不断深入,胞外聚合物在污泥预处理当中的影响逐渐成为研究热点。胞外聚合物(Extracellular polymeric substances,EPS)是存在微生物细胞外,除微生物细胞和水以外活性污泥的第三大组成部分,占活性污泥总质量的80%,总有机物的50~90%,多价阳离子与蛋白质等大分子物质是EPS主要结构部分。EPS占活性污泥总有机物含量较高,其结构是剩余污泥预处理所要面临的第一道壁垒,因此将EPS作为剩余污泥预处理的主要对象具有合理性。本试验结合EPS提取方法,探究了多种试剂对剩余污泥EPS预处理的实验效果,根据溶液中溶解性大分子浓度变化情况与DNA释放情况选出了合适的试剂,并通过后续厌氧消化试验探究了相关试剂预处理剩余污泥EPS对厌氧消化性能的影响,主要得出以下结论:(1)选取了十种试剂(包括柠檬酸钠、柠檬酸、十二烷基硫酸钠、草酸钠、三聚磷酸钠、氯化镁、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾和人造沸石)进行EPS预处理试验。根据预处理后EPS总量及DNA含量筛选出了柠檬酸钠、柠檬酸和十二烷基硫酸钠,分别对应的最佳投加量为0.10g/gSS、0.03g/gSS和0.02g/gSS,在最佳投加量条件下溶液中EPS总量分别为247.88mg/L、216.88mg/L和213.95mg/L,DNA含量分别为4.76mg/L、5.10mg/L和11.97mg/L。三种试剂都达到了在尽可能小的破坏微生物细胞结构的条件下破解EPS结构的效果,将EPS中蛋白质、多糖和腐殖质释放到溶液中,增加了溶液中可快速利用有机质的量。其中三种试剂中预处理效果最好的是柠檬酸钠。(2)厌氧消化发酵产甲烷是城市污水处理厂剩余污泥传统的利用方式,因此本文选择通过厌氧消化试验进一步探究经过EPS预处理后剩余污泥中有机质利用转化情况。试验选择了超声波预处理作为对比试验,发现经过超声波提取EPS、超声波破胞、投加柠檬酸钠、投加柠檬酸和投加十二烷基硫酸钠预处理后的剩余污泥比甲烷产气量分别比未处理试验组提高了0.79%、23.39%、27.93%、7.42%和7.42%,VS去除率分别是未处理试验组的1倍、1.1倍、0.94倍、1.07倍和0.94倍。最佳投加剂量的柠檬酸钠不仅可以使EPS达到较好的预处理效果,而且可以促进预处理后剩余污泥的厌氧发酵产甲烷量。最佳投加剂量的柠檬酸和十二烷基硫酸钠在EPS预处理和后续的厌氧消化产甲烷中的相近。