基于响应面分析法的微波-过氧化氢-碱预处理污泥水解酸化优化研究
为进一步优化微波-过氧化氢-碱(MW-H2O2-OH)预处理污泥的水解酸化操作参数,在前期单因素试验研究的基础上,采用3因素3水平的响应面分析法,建立了水解温度、水解酸化时间和蛋白酶投加量分别对总VFA浓度和SCOD浓度影响的回归模型,并进行了碳源组成及其可利用性的评估.结果表明,模型极显著,拟合度、可信度和精确度高,数据合理,试验误差小.通过对回归模型的求解及综合考虑,得到优化的工艺条件为水解温度53.13℃、水解酸化时间4d、蛋白酶投加量30.14 mg·g-1(蛋白酶/总固体浓度(TS),下同).验证结果表明,总VFA浓度和SCOD浓度的相对误差均在3％以内,说明该模型能很好地优化微波-过氧化氢-碱预处理后污泥的水解酸化操作条件和预测总VFA浓度和SCOD浓度.在碳源组成方面,优化工艺条件下SCOD占TCOD(混合液总COD)的44.56％,总VFA、溶解性蛋白质、溶解性糖类分别占SCOD的66.42％、19.34％和6.89％,碳源以总VFA为主,其中,VFA以乙酸(35.11％)、异戊酸(20.14％)、正丁酸(19.94％)、丙酸(16.90％)为主.三维荧光光谱的分析结果表明,污泥上清液中以溶解性微生物产物类酪氨酸和类色氨酸为主.优化组的污泥上清液作为碳源时的反硝化速率(0.184g·g-1·d-1,以每g VSS每天反硝化的NO3-N量(g)计,下同)远远高于未优化组(0.065 g·g-1·d-1),碳源可利用性介于甲醇和乙酸钠之间,碳源可利用性较好.
响应面分析法、微波-过氧化氢-碱、污泥预处理、水解酸化、碳源
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X703.1(一般性问题)
国家水体污染控制与治理科技重大专项No.2012ZX07202-005,2015ZX07203-005;中国科学院重大突破择优支持项目No.ZDTP20140201;Supported by the National Major Science and Technology Program for Water Body Pollution Control and Remediation No.2012ZX07202-005,2015ZX07203-005and the Major Breakthrough Merit Support Program of Chinese Academy of SciencesNo.ZDTP20140201
2016-04-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
920-931
