活性污泥的热处理及其发酵产氢特性
污水厂剩余污泥水解及其厌氧发酵产氢技术研究
污水厂剩余污泥水解及其厌氧发酵产氢技术研究引言随着城市人口的增加和经济的发展，污水厂处理的废水量也不断增加。
处理污水生成的剩余污泥成为一个重要的环境问题。
目前，大多数污水处理厂将剩余污泥堆填或填埋，给环境带来了很大的负担。
因此，开发有效利用剩余污泥的方法已成为亟待解决的问题。
本文将探讨一种新技术，即污水厂剩余污泥的水解和厌氧发酵产氢技术。
一、污水厂剩余污泥的水解过程1. 水解原理水解是将有机物分解为小分子有机物或无机物的过程。
在剩余污泥的水解过程中，主要通过催化剂和微生物的作用将复杂的有机物分解成简单的有机物。
2. 水解反应机制水解反应主要分为两个步骤：底物降解和生成氢。
底物降解是指水解细菌通过酶的作用将复杂的有机物分解成简单的有机酸等。
生成氢是指水解细菌通过代谢过程将有机酸等转化为氢气。
3. 影响水解反应的因素水解反应的速率受到温度、pH值、底物浓度、微生物种类和催化剂等因素的影响。
二、厌氧发酵产氢技术1. 厌氧发酵产氢原理厌氧发酵产氢是一种微生物代谢过程，通过厌氧发酵作用将有机废弃物转化为氢气。
其中，水解是转化过程的前期，生成氢是转化过程的后期。
2. 厌氧发酵产氢反应机制厌氧发酵产氢反应主要通过厌氧细菌的代谢过程来实现。
在不同的环境条件下，具有产氢能力的细菌被优先选择，并通过产氢酶将底物转化为氢气。
3. 影响厌氧发酵产氢的因素温度、pH值、底物浓度、颗粒污泥的灰分等因素都对厌氧发酵产氢有着重要影响。
三、污泥水解及其厌氧发酵产氢技术应用1. 增加底物浓度在剩余污泥的处理过程中，可以通过增加底物浓度来提高水解和发酵产氢的效果。
但过高的底物浓度可能导致微生物活性下降。
2. 优化环境条件适宜的温度和pH值是促使水解和发酵反应的关键。
适当的环境条件可以提高底物的降解效率和产氢气体量。
3. 选择合适的催化剂催化剂的选择对剩余污泥的水解和发酵产氢过程具有重要影响。
不同催化剂有不同的催化效果和适应性。
结论污水厂剩余污泥的水解和厌氧发酵产氢技术是一种有效利用剩余污泥的方法。
活性污泥法技术原理及特点
是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于《岳阳楼记》的千古名篇——《醉翁亭记》。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(1007—1072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属
当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1．学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2．以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3．教师选择疑难句或值得 翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一 股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬 日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见《我的积累本》。目标导学四：解读文段，把握文本内容1．赏析第一段，说说本文是如何引
预处理方法对活性污泥利用木糖产氢的影响
预处理方法对活性污泥利用木糖产氢的影响在整个世界上，目前将生物工艺作为一种用于产生生物燃料和可再生能源的方法被认可和广泛采用。
利用微生物在封闭发酵体系中催化碳源和能源，从而在少量CO2和废物的情况下生产高能量的生物燃料和其他的有用化学品，因此被认为是一种可持续发展的策略。
其中一种广泛的利用域活性污泥制氢。
活性污泥是一种由广谱细菌和真菌组成的微生物群落，其在有机物污染源中进行生化处理。
本文将详细介绍活性污泥对木糖的预处理方法对其在生物制氢过程中产生的影响。
一、活性污泥中的微生物代谢途径活性污泥是一种微生物群落，是由各种微生物组成的一个庞大的实际上与发酵和厌氧过程中有机物的分解和气体产生的嫁接微生物膜。
在这些代谢能量与物质的微生物中，产氢是一种有利的代谢途径。
在活性污泥中，生产气体的微生物以产生大量醇和胆固醇為特点，而醇和胆固醇的代谢途径与碳糖的代谢途径有一定的关系。
此外，活性污泥还存在着一些微生物，如蓝细菌和硫醇氧化细菌等，这些微生物可以利用阳光进行光合作用，并且在分解过程中不仅产生氫氣，还能产生其他一些令人感到惊奇和有趣的化合物，例如亚磷酸和氨氮等。
二、木糖的预处理方式预处理是活性污泥在产氢过程中的一个关键环节。
因为预处理能有效地分解木糖以碳代谢产生氢气，从而提高氢气产量。
在不同预处理方式的条件下，生产氢气的微生物存在的菌群和种类各不相同。
1.改变常规反应条件常规的酸处理反应条件是在采用经典的方法时将木糖溶解在磷酸缓冲液的酸性条件下处理，以提高木糖的溶解度和水解效率。
通常在pH为6.0到6.5的条件下进行。
该反应条件可以有效的去除木糖中的稳定化合物和持久污染，以提高预处理和产氢的效率。
酸性反应也可以有效的促进活性污泥中产氢菌的活性和生长，从而提高氢气产量。
2.调节温度和反应时间在活性污泥中，微生物的生长和代谢过程与其生存环境密切相关。
因此，调节反应温度和反应时间可以有效的控制活性污泥微生物代谢的途径和效率，并且可以提高产氢菌的活性和生长。
不同热处理时间对污泥厌氧发酵产氢的影响
不同热处理时间对污泥厌氧发酵产氢的影响昌盛;李建政;刘枫;王淑静【摘要】In order to find appropriate heat pretreatment methods for enriching hydrogen-producing bacteria from activated sludge, the shaking flask fermentation test was adopted to investigate the characteristics of fermentative hydrogen production from glucose in the wastewater treatment plant activated sludge under different heat pretreatment at65 ℃. The results showed that after 64 hours of culture at 35 ℃ with an initial glucose concentration 10 g/L, seed sludge volume in terms of mixed liquor volatile suspend solid ( MLVSS) of 1.6 g/L and pH of 7.0, and then respectively after 15 min and 30 min of heat pretreatment at 65 ℃, the seed sludge fermentation system illustrated good hydrogen production performance.The hydrogen-producing ratio from glucose and specific hydrogen yield in terms of MLVSS after 30 min of heat pretreatment reached 1 .09 mol/mol and 8 .4 mmol/g MLVSS, respectively, while that after 15 min of heat pretreatment reached 1.06 mol/mol and 8.2 mmol/g MLVSS, respectively.Additionally, different microorganisms were screened from the seed sludge under different heat pretreatment time, and the predominant acidogenic fermentative bacteria with different functions were constructed.Butyric acid type fermentation and mixed acid fermentation were established for the seed sludge fermentation system after 15-75 min and 90-120 min of heat pretreatment, respectively.%为寻求适宜的污泥热处理方法富集产氢菌群，利用摇瓶发酵试验，考察了城市污水处理厂活性污泥在65℃下经不同时间的热处理后，其利用葡萄糖发酵产氢的特性。
【知识传递】活性污泥最全面的解析！
【知识传递】活性污泥最全面的解析！活性污泥系统一、原理：活性污泥的好氧微生物是凝聚、吸附、氧化分解废水中有机物的生力军，其原理是生物降解。
二、活性污泥的形、色、嗅活性污泥外观似棉絮状，亦称絮粒或绒粒，有良好的沉降性能。
正常活性污泥呈黄褐色。
供氧曝气不足，可能有厌氧菌产生，污泥发黑发臭。
溶解氧过高或进水过淡，负荷过低色泽转淡。
良好活性污泥带泥土味。
三、培菌前的准备工作：1、认真消化施工设计图纸资料及管理运行手册；2、检查熟悉系统装备及管线阀门，指示记录仪表；3、清理施工时遗留在池内杂物；4、加注清水或泵抽河水作池渗漏试验，单台调试后联动试车，调好出水堰板至污水处理可正常工作。
四、培菌方法：1、所谓活性污泥培养，就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件，即营养物，溶解氧，适宜温度和酸碱度。
（1）营养物：即水中碳、氮、磷之比应保持100∶5∶1。
（2）溶解氧：就好氧微生物而言，环境溶解氧大于0.3mg/l，正常代谢活动已经足够。
但因污泥以絮体形式存在于曝气池中，以直径500μm 活性污泥絮粒而言，周围溶解氧浓度2mg/l 时，絮粒中心已低于 0.1mg/l，抑制了好氧菌生长，所以曝气池溶解氧浓度常需高于 3－5mg/l，常按5－10mg/l 控制。
调试一般认为，曝气池出口处溶解氧控制在 2mg/l 较为适宜。
（3）温度：任何一种细菌都有一个最适生长温度，随温度上升，细菌生长加速，但有一个最低和最高生长温度范围，一般为10－45oC，适宜温度为 15－35oC，此范围内温度变化对运行影响不大。
（4）酸碱度：一般 PH 为 6－9。
特殊时，进水最高可为 PH 9－10.5，超过上述规定值时，应加酸碱调节。
2、培菌法：（1）生活污水培菌法：在温暖季节，先使曝气池充满生活污水，闷曝（即曝气而不进污水）数十小时后，即可开始进水。
引进水量由小到大逐渐调节，连续运行数天即可见活性污泥出现，并逐渐增多。
为加快培养进程，在培菌初期投加一些浓质粪便水或米泔水等，以提高营养物浓度。
活性污泥厌氧发酵有机废水产氢的影响因素研究
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江西农业 学报
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活性 污 泥厌 氧发酵 有 机废 水产 氢 的影 响 因素 研 究
徐畅平 黄 兵 曹东 ， ， 福
（ ．昆明理－ 大学 环境科学与工程学院， １ ｒ ＂ 云南 昆明 ６０ ９ ；． ５０３ ２ 云南省水利水电勘测设计研究院 ， 云南 昆明 ６ ０９ ） ５０ ３
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厌氧活性污泥产氢最佳生态条件的研究
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氢是 一种 理想 的清 洁 能 源 ， 生 物 制 氢 在 新 能 源 的研 究利 用 中 占有 日趋 重 要 的位 置 ． 目前 采 用 的生
氧 产氢 生物 反应 器 的研 制 与开发 提供 参考 ．
物制 氢技 术成 本 较高 ， 使用 价格 低廉 、 来 源丰 富 的原
料是 降低 其成 本 的一条 重要 途 径 ， 利用 生物 质 ， 尤 其 是糖 类物 质 制 氢 是 新 的发 展 方 向Ｅ １ ］ ． 下 述 实 验 采 用 非 固定 化混 合 菌种 （ 活性 污 泥 ） 的方 法 产 氢 ， 对 厌
第２ ５卷
第 ３期
甘 肃 科 学 学 报
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Ｖｏ １ ． ２ ５ Ｎ０ ．｛ Ｓ ｅ ｐ ．２ ０１ ３
２ Ｏ １ ３年 ９月
厌 氧 活 性 污 泥 产 氢 最 佳 生 态 条 件 的 研 究
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活性污泥的工作原理、计算及操作规程总结
活性污泥的工作原理、计算及操作规程总结活性污泥(activesludge)是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称，1912年由英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现，活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥，活性污泥主要用来处理污废水。
活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机污水的一类好氧处理方法。
活性污泥是一种好氧生物处理方法，活性污泥基本概念是1912年英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现的。
他们对污水长时间曝气会产生污泥，同时水质会得到明显的改善。
继而阿尔敦Arde和Lockgtt对这一现象进行了研究。
曝气试验是在瓶中进行的，每天试验结束时把瓶子倒空，第二天重新开始，他们偶然发现，由于瓶子清洗不完善，瓶壁附着污泥时，处理效果反而好。
由于认识了瓶壁留下污泥的重要性，他们把它称为活性污泥。
随后，他们在每天结束试验前，把曝气后的污水静止沉淀，只倒上层净化清水，留下瓶底的污泥，供第二天使用，这样大大缩短了污水处理的时间。
1916年，应用这个试验的工艺建成的第一个活性污泥法污水处理厂。
在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥，可以见到大量的细菌，还有真菌，原生动物和后生动物，它们组成了一个特有的生态系统。
正是这些微生物（主要是细菌）以污水中的有机物为食料，进行代谢和繁殖，才降低了污水中有机物的含量。
1、工作原理活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。
最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌，细菌特别是球状细菌起着最关键的作用，优良运转的活性污泥，是以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。
沉降性好，随着活性污泥的正常运行，细菌大量繁殖，开始生长原生动物，是细菌一次捕食者。
活性污泥常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。
活性污泥成熟时固着型的纤毛虫、种虫占优势；后生动物是细菌的二次捕食者，如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现，所以当出现后生动物时说明处理水质好转标志。
氢气在水处理中的活性污泥生物反应研究
氢气在水处理中的活性污泥生物反应研究氢气是一种重要的能源资源，其在水处理中的应用受到了广泛关注。
活性污泥生物反应是一种有效的水处理方法，通过微生物将有机物分解为无害产物。
本文通过对氢气在活性污泥生物反应中的影响进行研究，旨在探讨其对水处理效果的影响及潜在应用价值。
首先，通过文献综述发现，在活性污泥生物反应中，氢气作为一种优质的能量源，被广泛应用于有机物的降解过程中。
氢气可以促进微生物的生长和代谢活动，加快有机物的降解速率。
在水处理过程中，添加适量氢气可以提高活性污泥的活性，增加有机物去除效率，降低处理成本，并且减少对化学药剂的依赖。
因此，研究氢气在活性污泥生物反应中的作用机制具有重要意义。
其次，本文通过实验研究发现，在一定条件下，添加适量氢气可以显著提高活性污泥的降解效率。
实验结果表明，氢气的加入可以促进微生物对有机废水的降解，提高废水处理效率。
同时，适量氢气还能够减少废水中的氨氮和总氮含量，降低水质中的氮污染。
因此，氢气在活性污泥生物反应中的应用具有重要的实践意义。
进一步研究发现，氢气的浓度、添加方式和操作条件对活性污泥生物反应的影响具有一定的差异性。
适量的氢气浓度可以提高活性污泥的降解效率，但是过高的氢气浓度可能会导致微生物受到抑制，降低反应效率。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况调整氢气的加入量，以达到最佳的处理效果。
同时，对氢气的添加方式和操作条件进行合理设计也是提高活性污泥生物反应效率的关键。
总结一下本文的重点，我们可以发现，氢气在水处理中的活性污泥生物反应中具有重要的应用价值。
通过本文的研究，我们发现适量氢气的加入可以显著提高活性污泥的降解效率，减少对化学药剂的依赖，降低处理成本，具有广阔的应用前景。
未来，我们将进一步深入研究氢气在水处理中的作用机制，提高活性污泥生物反应的效率和稳定性，为环境保护和资源利用提供技术支持。
活性污泥原理与工艺发展
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活性污泥概述
Water Pollution Control Engineering
2）真菌：微小的腐生或寄生丝状菌 丝状菌：污泥絮凝体的骨架，并使污泥具有高的沉淀性 能。但过多，会引起污泥膨胀，降低沉降性能，影响出 水水质。
有机物 4） Mii—活性污泥吸附污水中的无机物
无机物（由原污水带入的） 挥发性活性污泥 Ma + Me + Mi
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活性污泥概述
Water Pollution Control Engineering
1.2.2 活性污泥的微生物组成（Ma）
1）细菌：
异养型原核细菌（107～108个/mL） 特征：世代时间=20～30min，结合成菌胶团的絮凝
Water Pollution Control Engineering
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活性污泥概述 Water Pollution Control Engineering
显微 镜下 观察 活性 污泥
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活性污泥概述 Water Pollution Control Engineering
现场观察活性污泥
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活性污泥概述 Water Pollution Control Engineering
a、分解代谢：
CXHYOZ＋(X＋0.25Y－0.5Z）O2 酶 0.5H2O＋Q
b、合成代谢：
XCO2 ＋
nCXHYOZ＋nNH3＋n(X＋0.25Y－0.5Z）O2
酶
(C5H7NO2 ) n ＋n(X－5) CO2 ＋0.5n(Y－4) H2O
污泥微波高温热解条件下富氢气体生成特性研究
污泥微波高温热解条件下富氢气体生成特性研究王晓磊;邓文义;于伟超;苏亚欣【摘要】Pyrolysis of sewage sludge was conducted in a single-mode microwave reactor and an electric-heated tube furnace, respectively. The effects of particle size, moisture content, pyrolysis temperature, and structure of microwave receptor on the yield and composition of hydrogen-rich gas were studied. The results indicate that the sludge particle size within 0 ~ 5. 00 mm has no obvious effect on the mass distribution of pyrolysis products. However, H2 and CO concentrations increase with decreasing of particle size. When the size decreases from2.50 ～5.00 mm to <0. 45 mm, the H2 concentration increases from 31% to 34% , and that of CO increases from 17% to 22%. Both the sludge moisture content and the pyrolysis temperature have great influences on distribution of the pyrolysis products. Higher moisture content or pyrolysis temperature will lead to markedly higher concentrations of H2 and CO. When the sludge moisture content increases from 0 to 83% , H2 concentration increases from 32% to 42% , and CO concentration increases from 20% to 31%. Microwave absorber in powder phase can transform more volatile compounds into incondensable gas than that in fixed phase, and the concentrations of H2 and CO also increase slightly.%分别采用单模微波炉和电加热管式炉对污泥热解过程进行了实验研究,分析了污泥粒径、含水率、热解温度和微波吸收剂形态等参数对热解产物分布特性和气体组分浓度的影响规律和机理.结果表明,在粒径0～5.00 mm,污泥粒径大小对污泥微波热解产物分布无明显影响,但粒径减小可以提高H2和CO浓度,当粒径从2.50 ～5.00 rnm减小至小于0.45 mm,H2和CO体积分数分别从31％和17％上升至34％和22％；污泥含水率和微波热解温度对热解产物分布和热解气组分浓度分布都有显著影响,提高污泥含水率或微波热解温度都可以显著提高H2和CO浓度,当污泥含水率从0上升至83％,H2和CO体积分数分别从32％和20％上升至42％和31％；相比粉末态吸波剂,固定形态的微波吸收器可以提高挥发分向热解气的转化,提高热解气产量,同时还能略微提高H2和CO产率,但效果并不明显.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2013(041)002【总页数】9页(P243-251)【关键词】微波;污泥;热解;氢【作者】王晓磊;邓文义;于伟超;苏亚欣【作者单位】东华大学环境科学与工程学院,上海201620;东华大学环境科学与工程学院,上海201620;东华大学环境科学与工程学院,上海201620;东华大学环境科学与工程学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】X705氢能具有资源丰富、燃烧热值高、清洁无污染、适用范围广等特点，已被认为是二十一世纪理想的能源[1]。
污水厂剩余污泥水解及其厌氧发酵产氢技术研究
污水厂剩余污泥水解及其厌氧发酵产氢技术研究一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，污水厂剩余污泥的处理与资源化利用已成为环境保护和可持续发展领域的重要议题。
污泥中富含有机物和微生物，具有潜在的能源价值。
因此，开展污泥水解及其厌氧发酵产氢技术研究，不仅有助于实现污泥的减量化和无害化，还能为清洁能源的生产提供新途径。
本文旨在探讨污水厂剩余污泥的水解技术及其厌氧发酵产氢的可行性，以期为污泥的资源化利用提供理论支持和实践指导。
文章首先对污泥水解的机理和影响因素进行深入分析，探讨不同水解条件下污泥中有机物的释放规律。
随后，重点研究厌氧发酵产氢过程中微生物的代谢特性，以及发酵过程中关键参数的优化。
通过实验室规模的试验，评估水解预处理对污泥厌氧发酵产氢效率的影响，并探讨发酵产物的利用价值。
对污泥水解及其厌氧发酵产氢技术的经济性和环境效益进行评估，为该技术的工业化应用提供参考。
本文的研究内容对于推动污泥资源化利用技术的发展具有重要意义，不仅有助于缓解环境压力，还能为清洁能源的生产提供新的技术路径。
二、污泥水解技术研究污泥水解是污泥厌氧发酵产氢过程中的重要环节，其目的在于破坏污泥中的有机物结构，释放出可供厌氧微生物利用的小分子有机物。
污泥的水解过程主要涉及到污泥中有机物的溶解、有机大分子的分解以及水解酶的催化作用。
在水解过程中，污泥中的多糖、蛋白质和脂肪等大分子有机物在水解酶的作用下被分解为单糖、氨基酸和脂肪酸等小分子物质。
这些小分子物质更容易被厌氧微生物利用，从而促进氢气的产生。
为了提高污泥的水解效率，研究者们采用了多种方法，如物理法、化学法和生物法。
物理法主要包括热处理、超声波处理等，通过这些方法可以改变污泥的物理性质，促进有机物的溶解和释放。
化学法主要是通过添加酸、碱、氧化剂等化学物质来破坏污泥中的有机物结构，提高水解速率。
生物法则是利用水解酶等生物催化剂来加速污泥的水解过程。
在实际应用中，应根据污泥的性质和产氢要求选择合适的水解方法。
活性污泥法基本原理
活性污泥法基本原理7-2-1 活性污泥基本概念1912年英国人Clark and Cage发现对废水进行长时间曝气会产生污泥并使水质明显改善，其后Arden and Lackett进一步研究，发现由于实验容器洗不干净，瓶壁留下残渣反而使处理效果提高，从而发现活性微生物菌胶团，定名为活性污泥。
1916年英国建成第一座污水处理厂，上图为活性污泥处理工艺基本流程。
7-2-2 活性污泥增长特点与净化作用活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。
最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌，细菌特别是球状细菌起者最关键的作用，优良运转的活性污泥，是以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。
沉降性好，随着活性污泥的正常运行，细菌大量繁殖，开始生长原生动物，是细菌一次捕食者。
活性污泥常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。
活性污泥成熟时固着型的纤毛虫、种虫占优势；后生动物是细菌的二次捕食者，如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现，所以当出现后生动物时说明处理水质好转标志。
7-2-3 活性污泥的性能指标1、混合液悬浮固体〔MLSS〕混合液悬浮固体是指曝气池中废水和活性污泥的混合液体的悬浮固体浓度。
以MLSS〔mg/l〕表示。
混合液悬浮固体中的有机物量称为混合液体挥发性悬浮固体以MLVSS〔mg/l〕表示，对一定的废水而言，MLVSS与MLSS有一定的比值，例如生活污水的比值为0.7左右。
2、污泥沉降比〔SV〕污泥沉降比是指曝气池混和液在100mL量筒中，静置沉降30min 后，沉降污泥与混合液的体积比〔%〕。
一般城市污水的SV值在15~30%左右。
3、污泥指数〔1〕污泥体积指数〔SVI〕曝气池出口处的混合液在静置30min后，每克是悬浮固体所占的体积〔mL〕称为污泥体积指数〔SVI〕，其值按下式计算：例如：某曝气池污泥沉降比SV=30%，混合液悬浮固体浓度为X=3000mg/l，则〔2〕污泥密度指数〔SDI〕曝气池混合液在静置30min后，含于100mL沉降污泥中的活性污泥悬浮固体的克数，称为污泥密度指数〔SDI〕，它和SVI的关系为：前例中的SDI=3000/100*30＝1污泥指数也是表示活性污泥的凝聚沉降和浓缩性能的指标。
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稳定期
微生物生长速率减缓，活 性污泥中的微生物数量达 到相对稳定的状态。
活性污泥的性能指标
污泥沉降比（SV）
SV是指曝气池中混合液在静置30分钟后，沉降在容器底部的活性污泥的体积与整个混合 液体积的比值。这个指标可以反映活性污泥的沉降性能，以及曝气池中活性污泥的含量。
污泥浓度（MLSS）
MLSS是指曝气池中混合液在静置30分钟后，沉降在容器底部的活性污泥的质量与容器体 积的比值。这个指标可以反映曝气池中活性污泥的数量，以及微生物的含量。
曝气时间指的是气体与液体接触的时 间。曝气时间过短可能导致微生物代 谢不完全，而曝气时间过长则可能导 致微生物代谢过度，这两种情况都可 能导致活性污泥性能下降。
关注曝气量
曝气量指的是单位时间内注入到反应 池中的气体量。曝气量不足可能导致 微生物代谢不完全，而曝气量过大则 可能导致气体浪费和活性污泥过度扰 动，这些都会对活性污泥的性能产生 不良影响。
扭头虫多的情况
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扭头虫的出现与厌氧反应
扭头虫是一种特殊的微生物，在高负荷或低氧环 境中常见。其大量出现通常表明曝气池内已发生 厌氧反应。
气体释放与浮渣层形成
厌氧反应中，微生物将有机物转化为甲烷和二氧 化碳等气体，因缺氧无法完全燃烧，形成气泡并 在活性污泥中形成浮渣层。
浮渣层的影响与应对措施
Chapter
固着型纤毛虫多的情况
固着型纤毛虫作为微 生物指示生物
钟虫属、累枝虫属、盖虫属、聚 缩虫属等固着型纤毛虫的大量出 现，通常表明活性污泥的凝聚和 沉降性能良好。
有机物转化与气泡形 成
这种情况下，活性污泥中的微生 物能够高效地将有机物转化为甲 烷和二氧化碳等气体，并释放能 量。这些气体形成气泡，使活性 污泥变得松散，有利于微生物的 生长和繁殖。
热处理对餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响
热处理对餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响张国华;黄黄;黄江丽;张志红;王东升;丁建南【摘要】餐厨垃圾中有机物含量高,以沼渣为产氢菌种来源,利用餐厨垃圾为原料研究厌氧发酵制备氢气,研究通过热处理沼渣对餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响.结果表明,餐厨垃圾是理想的厌氧发酵产氢底物,热处理能够有效的抑制耗氢微生物的活性,提高产氢气浓度.未加热处理发酵产气量大,氢气最大浓度为29％;100℃加热处理15 min发酵产氢气最大浓度为38％,产气量大;100℃加热处理30 min发酵产氢气最大浓度为35％,产气量下降.以餐厨垃圾为发酵底物微生物产氢发酵的最佳pH值为5.0 ～6.0.【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2014(032)006【总页数】4页(P773-776)【关键词】餐厨垃圾;厌氧发酵产氢;沼渣;热处理【作者】张国华;黄黄;黄江丽;张志红;王东升;丁建南【作者单位】江西省科学院生物资源研究所,330029,南昌;江西省科学院生物资源研究所,330029,南昌;江西省科学院生物资源研究所,330029,南昌;江西省科学院生物资源研究所,330029,南昌;江西省科学院生物资源研究所,330029,南昌;江西省科学院生物资源研究所,330029,南昌【正文语种】中文【中图分类】X705能源与环境双重危机使绿色可再生能源的开发研究成为当今各国工作的重点。
氢气作为清洁高效的能源，在国民经济诸多领域中具有十分重要的用途，其开发与利用受到高度重视[1]。
目前，制氢技术主要有物化法和生物法，物化法包括水电解法、甲烷裂化法和水煤气转化法等，存在能耗高，成本高，产生污染等缺陷；生物法主要有光合制氢和厌氧发酵制氢。
厌氧发酵制氢是近年来兴起的技术，有机物厌氧消化一般可分为水解、酸化、产氢产乙酸和产甲烷四个阶段，根据厌氧发酵机理，抑制产甲烷阶段利用有机物制备氢气在理论上是可行的[2]。
国内对厌氧发酵制氢的研究起步较晚，还处在初级阶段，目前主要集中在单一组分的基质产氢研究，产氢微生物的研究，厌氧发酵制氢影响因子和过程调控的研究以及厌氧发酵制氢装置的研究等[3]。
活性污泥的基本原理及净化过程
活性污泥的基本原理及净化过程活性污泥法实质上是天然水体自净作用的人工强化，能从污水中去除溶解态和胶体态的可生物降解有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他物质，具有对水质水量的适应性广、运行方式灵活多样、可控制性好等特点，已成为生物处理方法的主体。
一、基本原理活性污泥是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物群体与污水中的悬浮物质、胶体物质混杂在一起所形成的、具有很强的吸附分解有机物能力和良好沉降性能的絮绒状污泥颗粒，因具有生物化学活性，所以被称为活性污泥。
活性污泥的性状从外观上看，活性污泥是像矾花一样的絮绒颗粒，又称生物絮凝体，絮凝体直径一般为0.02——0.2 mm,在静置时可立即凝聚成较大的绒粒而下沉。
活性污泥的颜色因污水水质不同而异，一般为黄色或茶褐色，供氧不足或出现厌氧状态时呈黑色，供氧过多营养不足时星灰白色，略显酸性，稍具土壤的气味并夹带-些霉臭味。
活性污泥含水率很高，一般都在99%以上，其比重因含水率不同而异，曝气池混合液相对密度为1.002——1.003，而回流污泥相对密度为1.004——1.006.活性污泥表面积一般为20—— 100 cm2/mL。
活性污泥的组成活性污泥中的固体物质不到1%，由有机物和无机物两部分组成，其组成比例则因原污水性质不同而异。
有机组成部分主要为栖息在活性污泥中的微生物群体，还包括入流污水中的某些惰性的难被细菌摄取利用的所谓“难降解有机物”、微生物自身氧化的残留物。
活性污泥微生物群体是一个以好氧细菌为主的混合群体，其他微生物包括酵母菌、放线菌、霉菌以及原生动物、后生动物等，正常活性污泥的细菌含量一般为107——108 个/mL，原生动物为100个/mL左右。
在活性污泥微生物中，原生动物以细菌为食，而后生动物以原生动物、细菌为食，它们之间形成一条食物链，组成了一个生态平衡的生物群体。
活性污泥细菌常以菌胶团的形式存在，呈游离状态的较少，这使细菌具有抵御外界不利因素的性能。
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研究论文（Articles）
活性污泥的热处理及其发酵产氢特性
李建政，王淑静，昌 盛，刘 枫，李伟光，郑国臣
哈尔滨工业大学市政与环境工程学院，城市水资源与水环境国家重点实验室，哈尔滨 150090
摘要 为消除发酵生物制氢系统接种污泥中的耗氢菌，加速系统的启动进程并提高产氢效能，以易得的城市污水处理厂的好氧活
间歇发酵反应器采用容积为 130 mL 的灭菌血清瓶 。 装 瓶操作如下： 注入 60 mL 培养液和 10 mL 磷酸盐缓冲溶液 ； 用无菌注射器取经不同温度处理过的污泥和未经处理的对 照污泥 10 mL，分别接种到装有液体培养基的血清瓶中 ，并用 1 mol/L 的 NaOH 和 HCI 溶 液 将 混 合 液 的 初 始 pH 值 调 为 7.0；充高纯氮气 5 min，胶塞密封。 接种完成后的反应体系，总 体 积 为 80 mL， 生 物 量 2 gMLVSS/L， 营 养 组 分 如 下 （g/L）： C6H12O6·6H2O 10.0; KH2PO4 0.25；MgC12·6H2O 0.6；NaC1 2.0； NH4C1 0.5；ZnSO4·7H2O 0.01；MnC12·4H2O 0.03；H3BO3 0.03； CoC12·6H2O 0.02；CaCI2·2H2O 0.01；NiCI2·6H2O 0.02；Na2MoO4· 2H2O 0.03；FeC12·4H2O 0.15。 将密封后的血清瓶置于恒温空 气浴振荡器（HZQ-C，哈尔滨市东联电子技术开发有限公司 ） 中，在 150 r/min 下 35℃恒温培养 72 h。 对照污泥和经不同温 度预处理的污泥样品，其发酵实验均采用 3 只培养瓶平行进 行，相关分析数据取 3 个平行反应系统的平均值。 1.3 分析方法
1 材料与方法
1.1 接种污泥与预处理方法 试验采用的种泥，取自哈尔滨市太平污水处理厂二沉池
的 好 氧 活 性 污 泥 ，经淘 洗 过 滤 获 得 ，其 MLSS、MLVSS 分 别 为 27.34 g/L 和 16.04 g/L。 将待处理泥浆混匀 ，以 50 mL 的量分 装于 5 个 100 mL 的烧杯中。将其中 3 个分别置于 65℃、80℃、 95℃的 水 浴 锅 中 恒 温 加 热 处 理 30 min； 将 第 4 个 烧 杯 置 于 110℃的灭菌锅中加热预处理 30 min； 对第 5 个烧杯的污泥， 不作任何预处理，以作空白对照。 1.2 培养方法
and at 80℃, and mixed-type fermentation at 95℃and 110℃. It is also shown that the method of heat pretreatment used for bio hydrogen production from the activated sludge does not inhibit the activity of the homacetogens, which accounts for the decrease of the content of hydrogen in the headspace after 48 hours' fermentation. Keywords biohydrogen production; activated sludge; heat pretreatment; fermentation; hydrogen yield
收稿日期： 2009-04-12 基金项目： 国家高技术研究发展计划（863 计划）项目（2006AA05Z109） 作者简介： 李建政，教授，研究方向为城市水资源与水环境，电子信箱：ljz6677@
科技导报 2009，27（12） 75
研究论文（Articles）
但相关研究少有报道[12]。 此外，热处理后的污泥，其发酵产氢 效果会受到种泥性质、发酵底物以及控制条件等多种因素的 影响，而在其他条件一致的情况下，比较不同热处理温度对 种泥发酵制氢性能影响的研究，仍不够全面和深入[12]。 本文以 最易获得的城市污水处理厂的好氧活性污泥为对象，通过间 歇发酵试验，探讨经不同温度处理后的污泥的产氢性能和发 酵特性，以期获得适宜的热处理条件，为降低处理能耗和相 关技术研发提供依据。
State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment; School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China
性污泥为对象，通过间歇发酵试验，探讨了经 65℃、80℃、95℃、110℃处理后的污泥的产氢特性。 葡萄糖间歇发酵试验证明，在初始
pH 7.0、葡萄糖浓度 10 000 mg/L、污泥 接 种 量 2 g MLVSS/L(Mixed Liquor Volatile Suspended Solids,MLVSS，混 合 液 挥 发 性 悬
浮固体浓度)等条件下，由热处理后的活性污泥构建的发酵系统，其产氢量均大于未经处理的活性污泥反应系统。 其中，经 65℃处理
过的活性污泥具有更高的发酵产氢性能，在 72 h 的发酵过程中，其累积产氢量为 92.53 mL，活性污泥的比产氢率为 8.36 mmolH2/ gMLVSS，葡 萄 糖 的 氢 气 转 化 率 达 到 1.08 mol/mol。 处 理 温 度 不 同 ，活 性 污 泥 发 酵 葡 萄 糖 的 液 相 末 端 产 物 也 存 在 差 异 ，经 65℃和
Abstract The effect of different temperatures used in heat treatment on activated sludge for hydrogen production from glucose was investigated in batch cultures. Heat treatments were conducted at 65, 80, 95 and 110℃ for 30 min. The untreated inocula was shown to produce less amount of hydrogen than the pretreated one. The maximum accumulative hydrogen production of 92.53 mL, hydrogen yields of 1.08 mol/mol, and glucose and specific hydrogen production of 8.36 mmol H2/gVSS were achieved at 65℃ . The results show that different pretreatment temperatures may induce to form different fermentation types: butyrate-type fermentation at 65℃
2 结果与讨论
2.1 产氢量 在 72 h 的 发 酵 反 应 过 程 中 ， 除 对 照 组 于 6 h 时 有 微 量
（0.06％）CH4 检出外，在其他经过热处理的污泥样品反应体系 中，均未检出 CH4。 如图 1 所示，在各发酵体系反应的初期，由 于接种污泥对新环境的调整适应，均表现出一个或长或短的 延滞期。 其中，未经处理的污泥和经 110℃处理过的污泥，在 刚开始反应的前 6 h 内，产气很少 ；而经 80℃热处理的污 泥 ， 其延滞期最短，接种后就能迅速产气，在第 6 h 时，产氢量最 大，达到了 27 mL。 发酵反应进行至 48 h 时，各发酵体系的累 积产氢量均达到最大值，之后则有一定量的下降，但并未检 出 CH4。 这一现象说明，采用热处理能有效地抑制污泥样品中 的产甲烷菌活性，但耗氢的同型产乙酸菌群仍能在发酵系统 中 表 现 出 一 定 的 活 性 ，Bita 和 Yu 的 研 究 也 得 到 了 同 样 的 结 论 。 [12,17] 发酵反应进行到终点时 （72 h），各发酵体系的 累 积 产 氢 量 分 别 为 12.18 （对 照)、92.53 （65℃）、70.86 （80℃）、86.30 （95℃）、47.53（110℃） mL。
80℃处理过的活性污泥，末端发酵产物以丁酸和乙酸为主；经 95℃和 110℃处理过的活性污泥，则表现为混合酸发酵。 活性污泥的
热处理，对其中的同型产乙酸菌无抑制作用。
关键词 生物制氢；活性污泥；热处理；发酵；氢气产率
中图分类号 X703,Q815
文献标识码 A
文章编号 1000-7857（2009）12-0075-04
Effect of Pretreatment Temperature on Fermentative Hydrogen Production from Activated Sludge
LI Jianzheng, WANG Shujing, CHANG Sheng, LIU Feng, LI Weiguang, ZHENG Guochen
以 无 菌 注 射 器 定 时 从 反 应 瓶 中 抽 取 反 应 液 1.5 mL， 6 000 r/min 离心 ，取 上 清 液 0.5 mL 2 份 ，分 别 用 于 葡 萄 糖 含 量和液相末端发酵产物 ：挥发性脂 肪 酸 （Volatile Fatty Acids， VFAs）和 乙 醇 的 分 析 。 其 中 ，VFAs 和 乙 醇的 分 析 ，采 用 另 一 台 气 相 色 谱 仪 （SP-6890，山 东 鲁 南 瑞 虹 化 工 仪 器 有 限 公 司 ) 测 定[15]。