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pH对生活污水污泥发酵过程的影响研究

杨平平

（山西工程职业技术学院，山西 太原 030009）

摘 要：重点研究了 pH 对污泥发酵的影响，研究结果表明：酸性pH（4~5）对产酸菌和产甲烷菌都有抑制作用，pH越小，抑制作用越大；碱性pH能促进水解，并且对产酸菌和产甲烷菌的抑制作用很小，故碱性对污泥发酵最有利。

关 键 词：pH；污泥；发酵

为研究污泥发酵过程中pH对各个阶段的影响，配制不同阶段的底物进行试验［1］。从污泥发酵的逆顺序入手，观察底物为挥发性脂肪酸（VFAs）的消耗方式和消耗速率。通过调节pH在4~10之内，观察底物为蛋白质和葡萄糖时的转化情况，分析pH对VFAs的产生和消耗的影响［2］。

1 VFAs的消耗速率

在pH为9的条件下，各种VFAs的消耗情况如图1所示。由图 1 可知，乙酸、丙酸、丁酸和戊酸的消耗速度几乎相同，在1.5 d时都已消耗完。0.5 d戊酸、丙酸、乙酸和丁酸的消耗量（质量浓度）大约为30 mg/L，40 mg/L、60 mg/L和80 mg/L。异丁酸和异戊酸的消耗速度较慢，这与其分子结构有关。

2 pH对蛋白质转化的影响

不同pH下，蛋白质的消耗［3］如图2所示。由图2可以看到：当pH=4时，蛋白质从初始的800 mg/L降到第十天的300 mg/L；当pH=5时，蛋白质从初始的800 mg/L降到第十天的150 mg/L；当pH=6或7时，蛋白质都能基本降解完。

在不同pH下，VFAs的积累如图3所示。由图3可以看到：当pH=4时，没有VFAs的积累；当pH=5时，VFAs 在第二天达到最高，为400 mg/L；当pH=6时，VFAs在第二天达到最高，为700 mg/L；当pH=7时，VFAs在第1.5天达到最高，为1300 mg/L。说明酸性pH抑制了酸化菌的活性，不利于酸化阶段的进行。

在pH为4~7的范围内，pH越高，产生的乙酸占VFAs的比例下降，说明随着pH的升高，有利于其他类型的VFAs的产生。

3 pH对葡萄糖转化的影响

各种pH对葡萄糖的消耗如下页图4所示。由图4可以看到：在pH为6~10的条件下，葡萄糖都能迅速降解。说明酸性条件能抑制产酸菌的活性，酸性越强，抑制作用越大；而碱性条件对产酸菌没有抑制作用。pH在7~10的范围内，VFAs的积累如图5所示。由图5可以看到，随着pH的升高，VFAs的峰值有所降低，且出现峰值的时间略有提前。这可能是碱性pH对一小部分的产酸菌有抑制作用，但抑制作用不很大。从VFAs的消耗上看，pH在7~10的范围内，VFAs的消耗速率几乎相同，说明碱性对产甲烷菌没有抑制作用。

pH在4~7的范围内，VFAs的积累如图6所示。由图6可以看到，随着pH的降低，VFAs的峰值有一定程度的降低。说明酸性pH对产酸菌有抑制作用，pH越小，抑制作用越大。从VFAs的消耗上看，当pH=4时，消耗速率较慢，其他pH的消耗速率几乎相同。pH在7~10的范围内，乙酸的积累如图7所示。由图7可以看到：发酵的第一天，乙酸量迅速增加，之后迅速消耗，到第四天全部消耗完；乙酸的产生量随pH的升高而略微增加，消耗速率也随着pH的升高而显著加快。

pH在4~7的范围内，乙酸的积累如图8所示。由图8可以看到：发酵的第一天，乙酸量迅速增加，之后迅速消耗，到第四天全部消耗完；乙酸的产生量随pH的降低而减少，消耗速率也随着pH的降低而减慢。 说明酸性能抑制酸化菌和产甲烷菌的活性。

4 结论

1）酸性pH（4~5）对产酸菌和产甲烷菌都有抑制作用，pH越小，抑制作用越大。

2）碱性pH能促进水解，并且对产酸菌和产甲烷菌的抑制作用很小，故碱性对污泥发酵最有利。

参 考 文 献

［1］   苑宏英，张华星，陈银广，周琪.pH对剩余污泥厌氧发酵产生的COD、磷及氨氮的影响［J］.环境科学，2006，27（7）：1358-1361.

［2］   员建，陈轶，李琼，苑宏英，孙力平.pH对剩余污泥中氮、磷释放的影响［J］.中国给水排水，2010，26（1）：96-98.

［3］   肖波，李蓓，李冰冰，杨家宽，李建芬，姚向丽.有机固废厌氧消化技术研究进展［J］.科技创业，2006（12）：106-108.