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随着我国城市化进程的不断加快,城市污水处理厂处理率呈逐年提高的趋势,城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。若处置不当的污泥进入环境,将对生态环境和人类活动构成严重威胁。特别在我国城市化水平较高的城市与地区中,污泥出路问题已经越来越突显。污泥是由多种微生物形成的菌胶团的集合体,含有大量难降解的有机物,极易腐败。多年来,稳定并且减量污泥是人们一直在追求的污泥处置方式,其中,通过厌氧消化方式处置污泥是经常采用的方式之一。厌氧消化处置污泥耗能低,污泥消化后稳定度较高,并且能随之产生甲烷等二次清洁生物能源。但是,厌氧消化的反应速率缓慢,要求外界的条件较为苛刻。水解阶段是厌氧消化的限制性阶段。污泥包含各种微生物,微生物细胞的细胞膜内含有可以允许厌氧菌进行发酵的基质,但是细胞壁膜具有刚性结构,能阻碍和屏蔽胞内易降解物质的水解作用。采取一系列方式对污泥进行预处理,破坏污泥细胞壁膜,释放胞内有机物质,以增强污泥的生物降解能力,提高水解速率。过硫酸钾因其氧化性强、室温下稳定性高、水溶性好、价格相对较低等优点得到了很大关注。但仅依靠过硫酸钾氧化降解有机物很难达到理想的效果,需要激发其产生硫酸根自由基来降解有机物。本文采用微波辐照过硫酸钾产生硫酸根自由基的方法对污泥进行处理,通过改变过硫酸钾的投加量、微波功率、微波时间,考察其对剩余污泥性质的影响,分析处理后污泥参数的变化趋势,以确定预处理适宜的过硫酸钾投加量、最佳微波功率、最佳微波时间;进而进行污泥的厌氧消化,分析厌氧消化过程中污泥的产气量和总碱度、SCOD、TN、TP、pH等参数的变化趋势,考察预处理对厌氧消化所产生的影响。结果表明,在微波的条件下投加过硫酸钾,能更快捷、更高效地使过硫酸钾产生硫酸根自由基(S04-·),增强其氧化能力,更充分地破坏污泥中微生物的细胞结构,加速污泥的破解。当K2S208投加量为0.3g/gSS,微波时间为120s,微波功率为400W时,污泥的去除率达到17.9%。在氧化剂的作用下,污泥中微生物的细胞结构被破坏,胞内的一些有机物被释放到污泥上清液中,使处理前的SCOD浓度由226mg/L提高到796mg/L,使TN浓度比处理前增加了60.2%;微生物胞外聚合物被分解、细胞瓦解,胞内物质释放到污泥溶液中,使蛋白质浓度由处理前的26.3mg/L提高到处理后的58.6mg/L,多糖浓度由13.7mg/L增加到44.1mg/L。在厌氧消化过程中,经过预处理的污泥比原泥的平均日产气量上升了35.82%,并且日产气峰值提前了2d;预处理不仅提高了厌氧消化的性能,还缩短了污泥的停留时间。未被预处理的污泥和经过预处理的污泥其厌氧消化中的TP均呈现明显的上升的趋势。厌氧消化过程分为产酸和产甲烷阶段,反应初期pH呈现先减小再变大的趋势,总碱度也随之改变。