pH值调控方法对剩余污泥厌氧发酵的影响

以城市污水处理厂剩余污泥为研究对象,采用批次试验考察了pH值为5,7,9,10的恒定调节方式和分阶段pH值调节方式对厌氧发酵过程中有机物溶出情况的影响,并利用高通量测序技术分析不同 pH 值调控方法下的发酵污泥微生物群落结构.结果表明,pH 值恒定调节方式下碱性和酸性条件可溶出更多的有机物,积累量在pH=10时达到最大,此时可溶性有机物(SCOD)浓度为323.77mg/gVSS,VFAs产量为183.38mgCOD/gVSS.在发酵初期,以前4d控制pH=10且后续使pH值自然下降的阶段调节方式有利于产酸阶段产出更多的VFAs,其产量最高为208.78mgCOD/gVSS,比pH=10恒定调节下的VFAs 总量最大值高出 13.90%.采用不同 pH 值调节方式后微生物丰度在门水平上有显著差异,但主要的优势微生物均为 Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteriota和Chloroflexi.对于恒定调节方式,Firmicutes和Actinobacteriota的相对丰度在pH=10的条件下达到最高,为61.14%和15.57%,远高于其他pH值恒定调节下的菌群丰度;对于分阶段pH值调节方式,上述两类微生物较pH=10 恒定调节方式的相对丰度又有较大提升,分别提升至 68.46%和18.43%.从属水平上来看,与水解酸化有关的菌群(Proteiniclasticum、Bacillus、Acetoanaerobium、Proteocatella和Alkaliphilus等)丰度在pH=10 恒定调节中占比为32.38%,在分阶段pH值调节方式中占比为51.62%.分阶段pH值调节方式整体上提高了水解酸化菌的相对丰度,更有利于发酵过程中VFAs的积累.