酸碱-微波耦合预处理对污泥胞外聚合物溶裂与产甲烷行为的影响

对酸碱-微波耦合预处理后不同EPS组分在污泥厌氧消化行为中扮演的角色进行研究,通过产甲烷潜能实验评价其甲烷转化性能。结果表明:酸碱-微波耦合预处理通过溶出胞内有机物和改变EPS的分布来影响污泥产甲烷行为。甲烷累积产量最优预处理条件为pH=10,微波500 W,预处理时间120 s。此时,预处理后溶解型胞外聚合物（S-EPS）中的溶解性化学需氧量（SCOD）浓度达到11460 mg/L,是对照组浓度的184.5%,累积甲烷产量为89.08 mL/g,较对照组增加59.9%。碱处理（pH=10和12）时,S-EPS对累积甲烷产量的贡献率分别达到了16.6%和30.4%,远高于松散结合型胞外聚合物（LB-EPS）与紧密结合型胞外聚合物（TB-EPS）。在48 d的厌氧消化过程中,S-EPS对产甲烷的贡献率在1~4 d内快速升高,随后缓慢持续下降。因此,酸碱-微波耦合预处理通过强化污泥S-EPS中的多糖、蛋白质等有机质的溶出,促进污泥甲烷化。