微生物细胞损伤与污泥减量的协同效应研究

微生物细胞是污水处理厂污泥的基本组成单位，溶解微生物细胞、释放细胞物质（即细胞损伤）是减少剩余污泥产生的重要手段。本研究结合细胞生物学、微生物学和化学方法，通过研究污泥减量过程中污泥微生物细胞的损伤过程，分析污泥微生物细胞结构的损伤、细胞物质的释放和污泥性质的变化及其相互关系，建立污泥微生物细胞损伤的表征方法。通过研究细胞损伤污泥（包括细胞损伤释放物和污泥碎片）在污泥减量过程中的迁移转化及其与污泥产生之间关系，揭示微生物细胞损伤与污泥减量的协同效应及机制，通过微生物细胞损伤与污泥减量协同效应的动力学分析，探讨两者协同效应的影响因素及优化，通过在整个处理系统中微生物细胞损伤与污泥产生之间的物质平衡分析，得到有利于污泥减量的最佳细胞损伤和适合不同溶胞作用的评价方法，为基于溶胞的污泥减量技术提供理论依据和技术指导，减少不必要污泥溶胞作用，以降低基于溶胞的污泥减量成本、提高污泥减量效率。

污泥是污水处理过程中产生一种重要有机副产物，微生物细胞是污水处理厂污泥的基本组成单位，通过预处理，对污泥微生物细胞进行损伤，溶解微生物细胞、释放细胞物质是减少剩余污泥产生的重要手段。通过比较研究了发现含有碱处理过程中的污泥处理方法对污泥溶胞效果最好，污泥损伤程度较高。通过研究污泥碱处理过程中微生物细胞损伤与污泥细胞物质释放的关系，发现SCOD、溶解性蛋白质或溶解性总氮可以作为污泥预处理过程中污泥微生物细胞损伤的表征指标。通过批量试验或连续试验研究了不同碱性pH值污泥的好氧和厌氧处理，发现就污泥减量而言，污泥碱损伤的pH值越高、污泥微生物细胞损伤程度越高，越有利于污泥减量。但研究发现，对污泥资源化而言，并非损伤程度越高越有利，就微生物燃料电池利用微生物细胞损伤污泥产电而言，合适的微生物细胞损伤有利于微生物燃料电池产电。