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目前,我国几乎所有的城市污水处理厂都通过生物反硝化对污水进行脱氮处理,但碳源不足的情况普遍存在,特别是在我国南方地区,污水C/N比较低,需要外加大量的有机物作为反硝化碳源,才能实现污水的达标排放。餐厨垃圾厌氧发酵液中富含高浓度的短链脂肪酸（short chain fatty acids,SCFAs）,具有很好的可生物利用性,可作为生物反硝化碳源。但是,餐厨垃圾厌氧发酵液中同时含有较高浓度的氨氮,直接用于污水生物反硝化不但会增加氨氮的处理负荷,还可能会抑制反硝化细菌的活性,降低污水的脱氮效果。同时,为保证高脱氮效率,通常会直接投加过量的发酵液,这不但容易造成二次污染,而且会降低碳源的利用率。层状双金属氢氧化物（layered double hydroxides,LDHs）层间阴离子种类及数量具有可调性,通过在餐厨垃圾厌氧发酵液中提取SCFAs作为LDHs层间阴离子,可原位调控合成SCFAs-LDH,用作反硝化固体缓释碳源。课题以餐厨垃圾厌氧发酵液为对象,以高效提取发酵液中富含的SCFAs为主要目标,以原位调控合成LDHs为技术手段,结合课题组前期的实验结果,在模拟餐厨垃圾厌氧发酵液体系中进一步研究LDHs对不同SCFA的提取率,不同SCFAs与金属盐浓度比对SCFAs-LDH载碳量及SCFAs的提取率的影响,结合X射线衍射、元素分析及红外光谱分析技术,对SCFAs的插层利用机制及LDHs的结构形态变化做了进一步讨论;研究了实际餐厨垃圾厌氧发酵液体系中CO32-与SCFAs阴离子的竞争机制,分别考察了预处理和二次组装提高碳酸根共存条件下SCFAs的提取率并提高载碳量。主要研究结果和结论如下:（1）在模拟发酵液体系,通过共沉淀法在电荷密度为2,SCFA/Al3+=3,pH=9,进行单一SCFA提取合成LDHs时,（003）特征峰向低2θ方向偏移且层间距随碳链增长均有明显增大,说明乙酸、丙酸、丁酸等SCFAs阴离子成功插入LDHs层间。（2）单一SCFA插层的LDHs中,CH3COO-LDH、C2H5COO-LDH和C3H7COO-LDH的载碳量分别可以达到115.8 mg COD/g LDH、187.9 mg COD/g LDH和288.6 mg COD/g LDH;在混合SCFAs插层的LDHs中,丁酸提供碳源所占比例最高,占到46%以上,说明丁酸相较于乙酸和丙酸更容易插层进入LDHs层间。（3）在模拟发酵液体系中,考察了SCFAs/Al3+比例与载碳量的关系,结果表明:SCFAs-LDH的载碳量随着SCFAs/Al3+比例的增加而有明显的增大,并且SCFAs-LDH中乙酸、丙酸及丁酸各自的含量也均随SCFAs/Al3+比例的增加而升高;在摩尔比Zn:Al:SCFAs=2:1:3时SCFAs的提取率达到最高为29.8%,此时其载碳量可达到186.5 mg COD/g LDH。（4）实际餐厨垃圾厌氧发酵液中,由于碳酸根优先于各种SCFAs酸根离子插层进入LDHs层间,因此对原位合成LDHs提取SCFAs形成明显的影响。（5）将实际餐厨垃圾发酵液经过硝酸钙和硝酸预处理后,所得Ca-SCFAs-LDHFW和HNO3-SCFAs-LDHFW的载碳量,分别提高为原位合成所得SCFAs-LDHFW的1.68倍和2.3倍,说明通过化学法去除餐厨垃圾发酵液中的碳酸根后,可以明显提高LDHs的载碳量。（6）对于已生成的碳酸根插层的LDHs即SCFAs-LDHFW进行再利用,发现通过离子交换及返混共沉淀后得到的SCFAs-LDHFW-IX与SCFAs-LDHFW-RC在载碳量上均有所增加,分别提高为原位合成所得SCFAs-LDHFW的2.3倍和3.84倍,同时LDHs中乙酸、丙酸及丁酸的含量均有相应增加。