（环境工程专业论文）超声波促进好氧缺氧污泥消化过程中微生物群落结构分析.pdf

摘要 摘要 随着城市污水处理量的进一步增加，必将会产生更多的生活污泥，生活污泥的有效 处理与处置已成为城市污水处理厂急需解决的一大难题，研究开发生活污泥处理新技术 是目前国内外环保界关注的一个热点。本文将超声波预处理与好氧缺氧污泥消化工艺相 结合，重点分析了污泥消化过程中微生物群落结构、水解酶活性( 淀粉酶、a 葡萄糖 苷酶、蛋白酶、磷酸酶) 的变化趋势，旨在为这项工艺的推广应用提供理论基础。 本文首先通过p c r d g g e 方法研究了超声波预处理对好氧缺氧污泥消化过程中微 生物群落结构的影响。研究结果表明，在反应器运行的不同时期，微生物群落结构发生 动态演替。5 d 、l o d 、1 5 d 、2 0 d 、2 5 d 微生物相似性与o d 相比分别为6 1 2 、4 8 2 、4 6 4 、 4 2 6 、4 1 7 ，总细菌s h a n n o n 指数经历了一个从逐渐减少到趋于稳定的过程，超声波 改变污泥内部性质，导致微生物多样性的降低。u p g m a 聚类分析将d g g e 图谱区分为 三大族群并对应于不同运行时期。微生物群落结构d g g e 图谱的优势菌种中5 株菌属于 芽孢杆菌属( b a c i l l u s ) 、2 株菌属于厚壁门菌属( f i r m i c u t e ) 、1 株菌属于仅变形菌属 ( a - p r o t e o b a c t e r i a ) 、3 株菌属于肛变形菌属( p - p r o t e o b a c t e r i a ) ，它们具有脱氮除磷和 反硝化的能力，在活性污泥消化过程中起着重要作用。因此，超声波促进了硝化与反硝 化作用，超声污泥的v s s 去除率提高。 其次通过研究超声波预处理对污泥好氧缺氧消化过程的s s 、v s s 及水解酶活性( 淀 粉酶、q 葡萄糖苷酶、蛋白酶、磷酸酶) 的影响，同时以未经超声处理的消化污泥作 为对照。结果显示，引进超声波预处理( 频率2 8 k h z 、声能密度为0 1 5 k w l 、超声时 间1 0 m i n ) 可以大大缩短污泥稳定时间，提高消化效率，污泥消化1 3 d 已经达到稳定， v s s 去除率为4 4 3 ，v s s 去除率高出对照污泥的1 4 9 。超声污泥的淀粉酶和葡萄糖 苷酶活性在第5 d 达到峰值，此时淀粉酶活性为0 1 0 4 p m o l g 一，葡萄糖苷酶活性为 0 6 3 7 p m o l g 一，高于对照污泥。超声污泥中胞内蛋白酶和胞外蛋白酶在第7 d 达到峰值， 胞内蛋白酶活性为2 3 6 8 p m o l g 一，远远大于胞外蛋白酶活性，酸性磷酸酶活性高于对照 污泥，但碱性磷酸酶对环境改变较为敏感，导致酶活性减少，低于对照污泥。超声波预 处理直接影响生物中水解酶活性，使酶的催化作用提高，提高污泥消化效率，缩短消化 时间。 最后通过电子扫描电镜观察活性污泥微生物种群结构变化，结果显示，超声波好 广东工业大学硕士学位论文 氧缺氧污泥消化中微生物种群以各式各样的杆菌和球菌为主。因此。超声波预处理改变 污泥内部性质，促进硝化与反硝化作用。 本研究结果为生活污泥超声波好氧缺氧消化工艺技术的推广应用提供了重要的理 论基础和实践依据。 关键词：剩余污泥；超声波预处理；好氧缺氧消化；微生物多样性；p c r d g g e ： 克隆测序；淀粉酶；葡萄糖苷酶；蛋白酶；磷酸酶 a b s t r a c t w - - a b s t r a c t w r i t ht h ei n c r e a s eo f s e w a g el o a d ，al a r g e rn u m b e ro fm u n i c i p a ls e w a g es l u d g ew a s p r o d u c e di n e v i t a b l y t r e a t m e n ta n dd i s p o s a lo fs e w a g es l u d g eb e c o m e sa d i f f i c u l tp r o b l e mt o w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t s p r e v i o u sr e s e a r c hh a sc o n f i r m e du h r a s o n i cp r o m o t i o nf o rs l u d g e a e r o b i c a n a e r o b i cw a sf e a s i b l e t h ep a p e rh a df o c u s e do nt h ea n a l y s i si nt h ep r o c e s so fs l u d g e d i g e s t i o nm i c r o b i a lc o m m u n i t ys t r u c t u r e ，h y d r o l y s i se n z y m ea c t i v i t y ( a m y l a s e ，g l y c o s i d a s e e n z y m e s ，p r o t e a s e ，p h o s p h a t a s e ) c h a n g et r e n d , i n v e s t i g a t et h em e c h a n i s m so f u l t r a s o n i c p r o m o t i o nf o rs l u d g ea e r o b i c a n o x i c d i g e s t i b i l i t yw i l lp r o v i d et h e o r e t i c a lf o u n d a t i o no f p o p u l a r i z a t i o na n da p p l i c a t i o n i nt h i sp a p e r , t h em i c r o b i a lc o m m u n i t ys t r u c t u r eo fs l u d g ea e r o b i c a n o x i cd i g e s t i o na f t e r u h r a s o n i cp r e t r e a t m e n tw a sf i r s t l ys t u d i e db yp c ra m p l i f i c a t i o na n dd g g e t h er e s u l t s i n d i c a t e dt h a tt h es h i f to fm i c r o b i a ld i v e r s i t yw a si nc o r r e s p o n d e n c et ot h ed i f f e r e n tp e r i o d c o m p a r e dw i t ho d ，t h ed i v e r s i t i e sm i c r o o r g a n i s m sw e r e61 2 ，4 8 2 ，4 6 4 ，4 2 6 ，41 7 r e s p e c t i v e l ya f t e r5 d ，l o d ，15 d , 2 0 d , 2 5 d s h a n n o nd e n s i t yi n d e xo fb a c t e r i ae x p e r i e n c e da p r o c e s sf r o mag r a d u a lr e d u c t i o nt os t a b l es t a t e t k ss u g g e s t e dt h a tu l t r a s o n i cp r e t r e a t m e n t h a das i g n i f i c a n ti m p a c to nb a c t e r i a lc o m m u n i t ys t r u c t u r e s , c l u s t e ra n a l y s i so fd g g eb y u p o m a ( 1 u n w e i g h t e da i rg r o u pm e t h o d , ，a r t h m e t i cm e a n ) d i v i d e da l ll a n e si n t ot h r e ec l u s t e r s , ， w h i c hc o r r e s p o n d e dt od i f f e r e n tp e 南d sd u r i n gt h ew h o l ee x p e r i m e n t t h es e q u e n c i n g i n d i c a t e dt h a t 5o fp r e d o m i n a n ts p e c i e si nd g g ep r o f i l e so fm i c r o b i a lc o m m u n i t i e sa l e b e l o n g e dt ob a c i l l u s 。2i sb e l o n g e dt of i r m i c u t e 、l i sb e l o n g e dt o 仅p r o t e o b a c t e r i a 、3i s b e l o n g e dt o 3 - p r o t e o b a c t e r i a , w h i c hp l a y i n ga ni m p o r t a n tr o l e i ns l u d g ed i g e s t i o na n d i m p r o v i n gt h ee f f i c i e n c yo fn i t r o g e nr e m o v a l n i t r i f i c a t i o na n dd e n i t r i f i c a t i o nw e r ei m p r o v e d b yu l t r a s o n i cp r e t r e a t m e n t ，r e s u l t i n gi nv s sr e m o v a le f f i c i e n c yo fu l t r a s o n i c - a e r o b i c a n o x i c d i g e s t i o nw a sh i g h e r t h e nt h ei n f l u e n c e so fu l t r a s o n i c p r e t r e a t m e n t ( 2 8 k h z 0 15 k w l - i ，10 m i n ) o n a e r o b i c a n o x i cd i g e s t i o np r o c e s sw e r ei n v e s t i g a t e dw i t hs s ，v s sa n dh y d r o l y t i ce n z y m e a c t i v i t i e s ( a m y l a s e , ，g l u c o s i d a s e ，p r o t e a s e ，p h o s p h a t a s e ) c o m p a r e dw i t ht h ec o n t r o lt r e a t m e n t s l u d g et h eo p t i m a ls l u d g er e t e n t i o nt i m ei s 12d ：t h er e s u l t ss h o w e dt h a ts t a b i l i t yt i m eo f i l l 广东工业大学硕士学位论文 s l u d g e w a ss h o r t e n e d g r e a t l y a n d d i g e s t i o ne f f i c i e n c y w a si m p r o v e d b yu l t r a s o n i c p r e t r e a t m e n t v s sw e n tt o4 4 3 ，b e t t e rt h a n7 8 o ft r a d i t i o n a la e r o b i c a n o x i cd i g e s t i o n t h ev a r i a t i o n a lt r e n do fs l u d g eh y d r o l y t i ce n z y m ea c t i v i t i e si n c r e a s e df i r s t l ya n dt h e nf e l lo f f d u r i n g13 dd i g e s t i o n , t h em a x i m u m o fa m y l a s ea c t i v i t ya n dg l u c o s i d a s ea c t i v i t yi nu l t r a s o n i c s l u d g e ，a p p e a r e di nt h e5 d ，a m y l a s ea c t i v i t yw a s0 10 4 p m o l g - 1a n dg l u c o s i d a s ea c t i v i t yw a s 0 6 3 7 p m o l g t h em a x i m u mo fi n t r a c e l l u l a rp r o t e a s ea c t i v i t ya n de x t r a c e l l u l a rp r o t e a s e s a c t i v i t y i nu l t r a s o n i c s l u d g e ，a p p e a r e d i nt h e7 d ，i n t r a c e l l u l a r p r o t e a s ea c t i v i t y w a s 2 3 6 8 p m o l 。g - 1 ，h i g h e rt h a ne x t r a c e l l u l a rp r o t e a s e sa c t i v i t y , i tw a sp l a y i n gal e a d i n gr o l ei n s l u d g ed i g e s t i o n t h ea c i dp h o s p h a t a s ea c t i v i t yo fu l t r a s o n i cs l u d g ew a sm o r et h a nt h ec o n t r o l s l u d g e ，t h ea l k a l i n ep h o s p h a t a s ew a ss e n s i t i v et oe n v i r o n m e n t s ot h ea l k a l i n ep h o s p h a t a s e a c t i v i t yr e d u c e dw h e nt h ei n t e r n a lp r o p e r t i e so fs l u d g ew a sc h a n g e d f i n a l l y , t h r o u g ht h ee l e c t r o nm i c r o s c o p ys c a n e dt h ec h a n g e do fm i c r o b i a lp o p u l a t i o n s t r u c t u r eo ns l u d g e ，t h er e s u l t ss h o w e dt h a ta l lk i n d so fl e v e rb a c t e r i aa n db a l lw a ss u r v i v ei n t h es l u d g e ，t h em a i nw a sc o l ib a c t e r i u mg r o u p s on i t r i f i c a t i o na n dd e n i t r i f i c a t i o nw e r e i m p r o v e db yu l t r a s o n i cp r e t r e a t m e n tw h e nt h ei n t e r n a lp r o p e r t i e so fs l u d g ew a sc h a n g e d t h i sr e s e a r c hp r o v i d e dt h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a lb a s i s f o r t h e p o p u l a r i z a t i o na n d a p p l i c a t i o no ft h eu l t r a s o n i c - a e r o b i c a n o x i cd i g e s t i o nt e c h n o l o g y k e y w o r d s ：s e w a g es l u d g e ；u l t r a s o n i cp r e t r e a t m e n t ；a e r o b i c a n o x i cd i g e s t i o n ；m i c r o b i a l d i v e r s i t y ：p c r - d g g e ：c l o n i n ga n ds e q u e n c i n g ；a m y l a s e ：g l u c o s i d a s e ；p r o t e a s e ：p h o s p h a t a s e i v 广东工业大学硕士学位论文 c o n t e n t s a b s t r a c ti nc h i n e s e 。i a b s t r a c ti ne n g l i s h i i i c o n t e n t si nc h i n e s e v c o n t e n t si ne n g l i s h v i i i c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 1 1 1b a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c e 1 1 2s t a t u so f u l t r a s o n i cp r e t r e a t m e n t 1 1 2 1i n f l u e n c eo f u l t r a s o n i cf o rs l u d g ep r o p e r t i e s 2 1 2 2i n f l u e n c eo f u l t r a s o n i cf o rs l u d g es t r u c t u r ea n dr e a c t i v i t y 2 1 2 3i n f l u e n c eo f u l t r a s o n i cf o rm i c r o b i a lc o m m u n i t ys t r u c t u r e 2 1 2 4r e s e a r c hs i t u a t i o no f s l u d g ea n o x i c a e r o b i cd i g e s t i o n 3 1 3a p p l i c a t i o no f m o l e c u l a rb i o l o g yt e c h n o l o g yi ne n v i r o n m e n t a lm i c r o b i a l 3 1 3 1g e n o m i cd n a e x t r a c t i o na n dp u r i f i c a t i o n 4 1 3 2t e c h n o l o g yo f p c i o d g g e 5 1 3 3a n a l y s i so f c l o n i n gs e q u e n c i n ga n dp h y l o g e n e t i ct r e e 6 1 3 4r e v i e w e da b o u tp c r - d g g ea th o m ea n da b r o a d 。7 1 4r e v i e w e da b o u th y d r o l y t i ce n z y m ea c t i v i t i e sa th o m ea n da b r o a d 9 1 4 1i n f l u e n c eo f e n z y m ea c t i v i t yi ns l u d g e 9 1 4 2a n a l y s i so f h y d r o l y t i ce n z y m ea c t i v i t i e so ns l u d g e 1 0 1 5m a i nc o n t e n t ，i d e a sa n di n n o v a t i o n so f t h er e s e a r c h 1 0 1 5 1m a i nc o n t e n t s 1 0 1 5 2t l l em a i nr e s e a r c hc o n t e n t sa n db a s i ci d e a s 1l 1 5 3i n n o v a t i o i l s 1 2 c h a p t e r 2m a t e r i a l s , e q u i p m e n t sa n dm e t h o d s 1 3 2 1m a t e r i a l s 1 3 2 1 1s o u r c ea n dc h a r a c t e r i s t i c so f s h d g e 1 3 2 1 2r e a g e n t s 13 v _ i t 2 2t e s t i n gi m t r u m e m s 1 4 2 3a n a l y s i si t e m sa n di t sm e a s u r e m e m s 15 2 3 1s a m p l ep r e t r e a t m e n ta n dd n ae x t r a c t i o n 15 2 3 2p c ra m p l i f i c a t i o na n dt e s tr e s u l t s 16 2 3 3d g g eg e le l e c t r o p h o r e s i s 17 2 3 4d g g eg e lf r a g m e m so fr e c o v e r ya n dt h ec o n s t r u c t i o no ft h ec b n m gl i b r a r y 18 2 3 5a n a l y s i so f t h eb i o d i v e r s i t y 19 2 3 6d e t e r m i n a t i o no f a m y l a s e 1 9 2 3 7d e t e r m i n a t i o no f g l u c o s i d a s e 2 0 2 3 8d e t e r m i n a t i o no f p r o t e a s e 2 1 2 3 9d e t e r m i n a t i o no f p h o s p h a t a s e 2 2 2 3 10o b r v 砒i o no na c t i v a t e ds l u d g eb i o l o g i c a l ：2 3 c h a p t e r3a n a l y s i so fc o m m u n i t ys t r u c t u r eo ns l u d g ea e r o b i e a n o x i ed i g e s t i o na f t e r u l t r a s o n i cp r e t r e a t m e n t 2 4 3 1e x p e r i m e n t a lf a c i l i t ys e t t i n g 2 4 3 2s a m p l i n gc o n d i t i o n 2 5 3 3r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n s 2 5 3 3 it h er u s u l to fg e n o m i cd n a 2 5 3 3 2t h er u s u l to f p c r p r o d u c t s 2 6 3 3 3a n a l y s i so f b a c t e r i a lc o m m u n i t yd i v e r s i t y 2 7 3 3 4t h er u s u l to f t h ec l o n i n gs e q u e n c i n ga n dp h y l o g e n e t i ct r e e 3 0 c h a p t e rs u m m a r y 3 2 c h a p t e r4a n a l y s i so fh y d r o l y t i ce n z y m ea c t i v i t i e so ns l u d g ea e r o b i c a n o x i cd i g e s t i o n a f t e ru r r a s o n i cp r e t r e a t m e n t 3 4 4 1e x p e r i m e n t a lf a c i l i t ys e t t i n ga n ds a m p l i n gc o n d i t i o n 3 4 4 2a s s a ym e t h o d so f h y d r o l y t i ce n z y m ea c t i v i t i e s 3 5 4 3r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n s 3 6 4 3 1i n f l u e n c eo f a e r o b i c a n o x i cd i g e s t i o nb yu l t r a s o n i c 3 6 4 3 2v a r i a t i o no f a m y l a s ea c t i v i t y 3 6 4 3 3v a r i a t i o no f g l u c o s i d a s e sa c t i v i t y 3 7 广东工业大学硕士学位论文 4 3 4v a r i a t i o no fi n t r a c e l l u l a rp r o t e a s ea c t i v i t ya n de x t r a c e l l u l a rp r o t e a s e sa c t i v i t y3 8 4 3 5v a r i a t i o no f a c i dp h o s p h a t a s ea c t i v i t ya n dt h ea l k a l i n ep h o s p h a t a s ea c t i v i t y 3 9 c h a p t e rs u m m a r y 4 1 c h a p t e r5v a r i a t i o no fb i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c s 4 2 5 1v a r i a t i o n a lt r e n do f s l u d g es u r f a c em o r p h o l o g y 4 2 5 2s a m p l ep r e p a r a t i o n 4 2 5 3r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n s 4 3 c h a p t e rs u n u n a r y 4 5 c o n c l u s i o na n dp r o s p e c t 4 6 、c o n e l u s i o n 4 6 二、p r o s p e c t 4 7 r e f e r e n t a l 4 8 p u b l i s h e dp a p e r sa n da c h i e v e m e n t sd u r i n gm a s t e r 5 4 o r i g i n a 炒d e c l a r a t i o n 5 5 a c k n o w l e d g e m e n t 5 6 x 第一章绪论 1 1 研究的背景和意义 第一章绪论 本论文来源于广东省教育部产学研结合项目，项目名称是用于污泥原位减量的超声 波回流溶胞和超声波一缺氧好氧消化技术的开发和应用。 污泥好氧缺氧消化工艺是污泥减量化生物处理的手段之一，而超声波能破碎污泥絮 体，释放胞内溶解性有机物；还能促进各种受絮体束缚的胞外酶的释放，使生物难降解 的有机物得以分解。国内外对利用超声波提高厌氧及好氧消化的能力的研究较多，曹秀 芹【i 】等研究了超声波对污泥的作用。结果表明超声空化引起的微射流作用即机械剪切力 的作用，使污泥絮体破碎并进一步导致细胞分解，促使了胞内物质的释放，污泥的 s c o d ( 溶解性化学需氧量) 迅速上升。c h u 等【2 l 运用超声波预处理方法，研究分析污泥的 物理化学和生物特性。结果表明超声波处理作用对污泥表面的悬浮颗粒电荷没有产生影 响，但是会提高污泥上清液中c a + 和m g + 的浓度。 国内外对超声波好氧缺氧消化工艺中活性污泥混合液的性质方面研究大多还只是 集中在对污泥的各种理化性质，如污泥沉降性、污泥可滤性、e p s 、s m p 、蛋白质、多 糖、腐殖质、污泥颗粒粒径分布等方面【3 5 】。对于反应系统中微生物种群结构和生理状 特性等方面的研究很少，然而微生物的群落结构对于活性污泥中的污染物降解起着关键 性作用。研究反应器内微生物群落结构对研究污泥消化系统的反应机理有重要意义。 环境微生物学研究已经逐步引入限制性片段度多态性分析( r f l p ) 和随机扩增多态 性d n a 分析( r a p d ) 等分子生物学分析方法，已将环境微生物的研究带入一个新时代【6 7 l 。 聚合酶链式反应一变性梯度凝胶电泳( 简称p c r d g g e 技术) 【阳避免了传统的菌种 分离方法，直接利用d n a 或r n a 表征微生物遗传特性，而且可以进一步鉴定出传统分 离方法无法利用的菌种。该方法能够更加快速和准确地鉴定出环境中的微生物个体， 分析评价微生物群落结构演替规律。该方法可快速调整活性污泥处理工艺参数，提高 污泥处理效果。 1 2 超声波预处理的研究现状 目前超声波污泥预处理研究重点是超声波对污泥活性和脱水性能的影响、超声波强 广东工业大学硕士学位论文 化污泥处理的影响因素和超声波强化好氧、厌氧污泥消化的研究。 1 2 1 超声波对污泥性质的影响 活性污泥是由细菌、高分子有机聚合物、无机颗粒物和金属离子经吸附架桥作用聚 集在一起组成的带负电荷的生物高聚物【9 】。其中菌胶团内部的含水量约为污泥总水量的 2 5 ，压滤、离心等机械作用难以将其破坏，使得污泥脱水难度大。超声波预处理可以 破坏其污泥结构，改变污泥絮体结构和污泥活性，增强污泥的脱水性能，减少污泥调理 所需的絮凝剂用量。 1 2 2 超声波对污泥结构和活性的影响 超声波预处理能够改变污泥絮体结构，使胞内物质释放出来，增加污泥的可降解性 能。曹秀芹等i i o 】研究了超声波对细胞分解的程度，结果表明，活性污泥系统中剩余污泥 经超声波作用后，产率显著下降，受超声时间的影响显著：超声波预处理1 0 r a i n ，污泥 减量化效果较为显著，污泥减量约2 0 - 5 0 ；超声波预处理污泥后，污泥沉降性能与 稳定性均有所改变。由于细胞自溶及细胞破裂后，胞内物质被自产底物利用，生物难降 解物质如细胞壁等进入水中，使污泥的稳定性有所提高，沉降性能略有下降；超声波预 处理后，出水水质略有下降，但并不显著。由于细胞破裂，胞内物质释放，导致出水氮、 磷浓度略有增加。童文锦等i 】选取超声波声能密度、超声时间、超声间隔3 个因素设计 正交实验，研究了超声波对城市污水剩余活性污泥的缺氧腴氧消化的作用。结果表明， 经超声预处理缺氧好氧消化9 天后，m l v s s 去除率最高达5 0 9 ，与未超声污泥相比， 去除率提高了1 4 4 。实验结果表明，超声波缺氧好氧污泥消化最佳参数为：超声声 能密度o 1 5w m l 、超声时间1 0 m i n 、超声间隔1 2 h 。经超声污泥的比例为3 0 时消化 效果最佳，且消化效果随比例的增大而加强。 1 2 3 超声波对微生物的影响 h u a 等人【1 2 l 利用高强度的超声波处理污泥( 超声强度0 4 4 w - c m 3 ，超声时间1 2 0 m i n ) 后，结果表明超声预处理污泥可以有效的降解有机物并且达到部分消毒的效果。 j e a n 等【1 3 l 利用超声波预处理污泥( 声能密度0 3 3 w - m l 一，超声时间4 0 m i n ) 后，异 2 第一章绪论 养菌和大肠杆菌分别减少了8 2 、9 9 以上，经6 0 m i n 超声波预处理作用后溶解性c o d 提高了1 2 倍；在超声处理( 声能密度0 11 w m l 1 ) 较短时间下，异养菌和大肠杆菌变化 不大，超声处理6 0 r a i n 以上两者皆有明显减少，超声时间超过6 0 m i n 后，污泥溶解性c o d 几乎保持不变。结果表明在较高声能密度作用下超声波可以分解细菌，使部分固态c o d 转变为溶解态。 s c h l a f e r 1 4 】研究表明超声波能促进微生物生长和提高有机物的吸收，加快有机质分 解过程，而且超声促进效应在短时间内依然存在。 1 2 4 污泥好氧缺氧消化工艺研究 从目前国内外的研究报道可以看出，厌氧消化技术由于具有回收能源的优点，受到 广泛的关注。但目前污水处理厂选址往往位于近郊，很多污水处理厂由于城市扩展，逐 渐被居民区所包围，厌氧消化耗时长，占地大，厌氧消化处理所带来的臭气问题也不容 忽视，而且对于单个污水处理厂来说，回收和利用能量往往需要更多资金和设备，可行 性差。好氧工艺具有消化速率快、反应器占地小、异味少的优点，但耗能高，因此，国 内外学者采用缺氧好氧、厌氧间断好氧等组合工艺进行污泥消化。如d y t e z a k 等【1 5 l 研 究发现缺氧好氧污泥消化工艺比单一好氧消化工艺效率高出1 5 ，s c o d 产生量也高 出l 倍。再加上臭氧预处理，脱氮效率达到6 0 0 。i a i - g h u s a i n 等1 1 6 】利用好氧缺氧工艺 对污泥进行消化，得到3 0 条件下，s r t 为1 0 天，5 0 周期好氧时，v s s 减少4 3 7 ， t n 去除率为3 3 7 。d l e e 等【l7 】研究厌氧一间断好氧污泥消化工艺发现，随着污泥停留 时间的延长，污泥减量效果提高，但磷的释放在增大。g m z h a n g 等【1 8 】研究发现利用 2 5 k h z ，1 2 0 k w k g d s 的超声波，超声波处理时间1 5 分钟，污泥超声波比例为2 1 4 ，污 泥减量达9 1 1 。林楚娟等【1 9 】采用间歇性超声波预处理( 超声波声强为0 0 5w m l 一， 频率为2 8 k h z ，2 0 m i n ) 每天交替缺氧好氧曝气1 2 小时，污泥消化1 6 天后，v s s 去除 率可达4 5 2 。结果表明，采用超声波预