FESE: 香港大学李晓岩教授团队 污泥酸化发酵液为反硝化碳源：变废为宝
原文链接：
http://journal.hep.com.cn/fese/EN/10.1007/s11783-018-1043-x
题目：Acidogenic sludge fermentation to recover soluble organics as the carbon source for denitrification in wastewater treatment: Comparison of sludge types
作者：LinLin1, Ying-yu Li1, Xiao-yan Li(✉)1,2
作者单位：
1 Environmental Engineering Research Centre, Department of Civil Engineering, The University of Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong, China
2 Shenzhen Engineering Research Laboratory for Sludge and Food Waste Treatmentand Resource Recovery, Graduate School at Shenzhen, Tsinghua University, Shenzhen 518055, China
关键词：Sewersludge, Chemically enhanced primary sedimentation(CEPS), Acidogenic fermentation, Organic carbon recovery, Nitrogen removal
-
比较了化学强化一级沉淀（CEPS）污泥与传统一级、二级污泥的VFAs产量；
-
FeCl3为混凝剂的CEPS污泥的水解和酸化效率最高；
-
发酵的CEPS污泥上清液可为反硝化作用提供足够的碳源；
-
经过Fe-CEPS和污泥发酵处理后污水中硝酸盐的去除率可达99%。
传统的污水生物脱氮处理技术需要足够的有机碳源用于反硝化作用。然而，近年来市政污水中的有机C/N持续降低，需要在污水处理过程中添加额外的有机碳源（如甲醇）以保证脱氮效率，增加了处理成本及安全风险。剩余污泥作为污水处理的必然产物，经过厌氧酸化发酵处理可以产生挥发性脂肪酸（VFAs）作为甲醇的替代碳源。化学强化一级沉淀（CEPS）是指将化学混凝剂投加到污水中以提高悬浮污染物和磷的去除效率的一种工艺。CEPS污泥与传统的一级和二级污泥在化学和生物学特征上均有所不同。本研究分别选取FeCl3和PACl（聚合氯化铝）两种混凝剂对原污水进行CEPS处理。CEPS过程中产生的污泥（Fe污泥和Al污泥）经过中温酸化发酵将部分固体有机物水解成溶解态，并进一步转化为VFAs, 从而实现有机碳源的回收。同时比较了其与传统一级和二级污泥发酵产酸效率的差异。结果表明，Fe污泥的水解和酸化效率最高，Al污泥与二级污泥的水解效率明显低于一级污泥。在没有其他碳源补充的情况下，利用Fe污泥发酵上清液作为反硝化作用的碳源，污水处理单元主干流中硝酸盐的去除率可达99%；而基于传统一级沉淀的O/A工艺只能实现35%的硝酸盐去除率。
图1 不同类型污泥的水解效率及发酵污泥上清液用于反硝化脱氮的效果
由于城市化和工业化的迅速发展，我国的污水排放量持续增加，提高污水处理工艺处理率已刻不容缓。CEPS通过化学混凝及絮凝作用能够有效去除有机物和磷，而污泥酸化发酵可产生高附加值的VFAs。但是，目前CEPS污泥酸化发酵的潜能尚不清楚，将其产生的VFAs用于反硝化作用也未见报道。本研究从此着手发现CEPS处理分别将污水中的TOC和PO4-P去除率提高到70%和90%，从而减少了生物处理阶段的污染负荷。而酸化发酵处理能有效地将污泥中的固态有机物转化成VFAs，从而可为反硝化作用提供有机碳源。这一创新的污水处理方法不仅节能而且具有较高的污染物去除效率，同时也能从污水中有效地回收有机资源，可作为市政污水处理革新替代工艺。
周燕，女，24岁，清华大学环境学院2016级硕士研究生，导师为周小红老师，研究方向为基于核受体的内分泌干扰物生物分析技术。
投稿与检索
http://journal.hep.com.cn/fese/EN/2095-2201/home.shtml
