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市政污泥产生量逐年递增,污泥出路面临困境。厌氧消化产甲烷可实现污泥减量化、稳定化和资源化。但污泥厌氧消化效率普遍不高使得其工业化运用受到阻碍。低温热水解污泥可提高污泥有效利用有机物,从而使厌氧消化效率得以提升。但关于热水解污泥厌氧消化的反应器启动及运行研究工作及经验目前积累尚少。本文通过不同的启动方式启动并运行中温厌氧消化反应器,在不同的污泥停留时间下比较产气与有机物降解情况及底物变化,并通过中高温启动及运行对比,进一步探索厌氧消化的中试运行参数与消化性能,为示范工程提供优化参数。研究结果如下:以热水解污泥进行替换物料、逐步进料与一次进料启动反应器过程中,系统的平均产甲烷量分别为171 L/kg·VS、50L/kg·VS与10L/kg·VS。一次进料方式用时最短,逐步进料启动方式所需启动时间较长,但经过优化可达到与替换物料和一次进料相近的启动时间。三种启动方式下半连续运行时系统的产甲烷浓度均在65%～75%之间。替换物料方式下系统SRT=15 d时稳定性最好,SRT为10 d与20 d次之,SRT=5 d最差;SRT为15 d与10 d的产气较好,分别达至191 L/kg·VS与224 L/kg·VS;但SRT为10 d时系统对有机质的降解只有20%左右,略低于SRT为15 d。逐步进料时系统在SRT为20 d、15 d和10 d的稳定性较好,5 d的较差;SRT为15 d与10 d时平均产甲烷量较好,分别达223 L/kg·VS与240 L/kg·VS:在SRT为15 d时系统对有机质的降解在25%以上,而在SRT为10 d时有机质降解较差。一次进料时系统不同SRT的稳定性均略差于其他两种启动方式,其中,SRT为15 d和10 d的稳定性相对较好;在SRT为10 d与15 d时产气相对较好,分别在181 L/kg·VS与227 L/kg·VS左右,相对于其它两种启动方式,在运行期间产气速率都在较大的范围内波动,且对有机质的降解率仅在20%～25%之间。替换物料启动高温厌氧消化表明:SRT为20 d甲的烷浓度与甲烷速率基本在75%与200 L/kg·VS左右;系统对有机质的降解率达21%～25%。相比于未处理污泥进行厌氧消化,产甲烷量仅相差44 L/kg·VS,但对有机质的降解提高了 1倍左右。在相同的负荷下厌氧消化性能:热处理污泥高温厌氧消化>热处理污泥中温厌氧消化>未处理污泥高温厌氧消化>未处理污泥中温厌氧消化。虽然高温厌氧发酵性能比中温厌氧发酵好,但高温系统存在能耗高、不易控制且稳定性较差等特点,因此优化选择中温厌氧发酵。通过不同启动方式与停留时间的对比,综合系统的稳定性、产甲烷与有机物降解情况,采用低温热水解污泥逐步进料启动反应器,进行SRT为15 d(即进料有机负荷在2 kg·VS/(m3·d)～3 kg·VS/(m3·d))的半连续中温厌氧发酵运行效果最佳。