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生物调理技术是一种具有二次污染小、成本低、环境友好等特点的污泥调理技术,能有效改善污泥脱水效果。但在应用过程中对其工艺参数未有系统的研究,且针对运行过程中的一些影响因素,也未见完整的探究。本文考察了生物调理基质单质硫和硫酸亚铁的投加比例和投加量,并对系统曝气量进行了探究,考察最佳工艺参数。另外,使用电化学进行预处理,促使污泥中碳源释放从而更好地在生物调理过程中被利用,进一步改善污泥的脱水效果。研究表明,当单质硫和硫酸亚铁的投加比例为3:7时,泥饼含固率达到15.07%,较对照组增加了62.4%;毛细吸水时间(Capillary suction time,CST)降至11.3 s,较对照组降低了50.9%。从污泥理化性质来看,pH降至2.74,粘度较对照组降低了33.2%,Zeta电位从-19.91 mV升至-3.06 mV。EPS层中的蛋白质因pH降低而变性沉淀,多糖也大幅释放到上清液中,使得EPS层有机物含量明显减少。当混合基质的投加量为污泥干重的20%时,泥饼含固率达到18.48%,与对照组相比增加了35.2%;CST降至10.6 s,较对照组降低了39.1%。污泥pH降至2.18,粘度达到358 mPa·s,Zeta电位升至-1.15 mV。上清液SCOD有明显的溶出和降解过程,EPS层中的有机物释放效果明显。本研究还对影响生物调理效果的曝气量进行了探讨。结果表明使用400 mL/min·L的曝气量可使pH以更快的速度降至合适的范围;污泥粘度较对照组降低了68.6%;Zeta电位达到-3.59 mV。泥饼含固率达到22.6%,CST达到11.5 s。EPS层中的有机物释放明显好于其他曝气量下的实验组,SCOD降解效果最佳。另外,使用电解电压20 V,电极间距5 cm的条件对电化学处理5 min,再进行生物调理,发现泥饼含固率从未电化学处理的20.1%进一步提升至23.0%;CST从44.1 s下降至36.7 s。pH从3.54降低至3.16;粘度较对照组降低了32.2%。值得一提的是,经过电化学处理之后,EPS中较难被释放降解的多糖含量显著降低。分析各体系中的微生物种群结构,发现对生物调理起到显著作用的硫杆菌(Thiobacterales)在5 min组的含量最高,为3.59%,与对照组相比提高了49.6%;对污泥起到降解作用的罗丹杆菌属(Rhodanobacter)的含量在电化学处理各组中也占到一定比例,以此对有机物的降解起到一定作用。在探讨了生物调理改善污泥脱水效果的最佳运行参数和电化学预处理对生物调理改善污泥脱水的辅助作用后,得出在电解电压为20V、电极间距为5 cm的条件下电化学处理5 min,并使用单质硫和硫酸亚铁的比例为3:7,投加量为污泥干重的20%,且使用400mL/min·L的曝气量生物调理6天,可使污泥脱水得到最好的改善效果。