1. 研究目的与意义
随着社会经济的发展和城市化进程的加快，导致城市生活污水排放量逐年增长，我国环境问题中尤以水污染最为严峻。目前污水处理方法多以生物处理为主，随之而来的是污泥的处理处置问题，若处理不当，将会造成二次污染。污泥中的有机物一般采用厌氧消化法，其中较为关键的就是速度受限的水解酸化阶段。
污泥的处理与处置问题相当严峻，有待人们尽快解决。为了加快剩余污泥中有机化合物的降解速度，通常利用多种物理化学方法对污泥进行预处理，比如说热水解、机械瓦解、超声处理、臭氧处理以及添加酸或碱等方法，这些方法都能有效破碎污泥生物细胞并提高污泥水解速率，改善污泥的厌氧消化性能，提高处理效率。
本研究采用超声和ph调节两种方式组合强化剩余污泥的水解酸化，研究不同ph改变对组合强化污泥水解酸化的影响，并监测在这一过程中有机质和氮磷的释放情况，以期阐明ph在超声和碱组合强化污泥水解酸化过程中的作用及其对组合强化的影响。
2. 国内外研究现状分析
20世纪80年代以来，国外针对于厌氧消化的水解酸化阶段的研究越来越多了。大多利用污水处理厂的初沉池污泥水解酸化来产生vfas，单独采用剩余污泥产酸的研究较少卜。国内的研究多数是对较高浓度的污水进行水解酸化，单独针对于城市污水厂污泥产酸用于生物除磷的研究较少。从90年开始，部分学者对实验室规模的污泥产酸工艺用于增强生物除磷效率进行了研究。例如，1992年，杨造燕等报道了侧流生物除磷装置投加初沉污泥酸性发
酵液、剩余污泥酸性发酵液、消化污泥与污水的混合液以及原污水作为厌氧磷释放的基质的可能性，结果显示含有生物易降解基质的发酵液可以用于生物除磷，其含有较多易降解物高浓度的化学需氧量(chemiacloxygnedemnad，cod)，不仅加速了磷的释放，而且降低了硝酸盐氮带来的不利影响。2003年，yu等采用带有搅拌器和三相分离器的上向流反应器对城市污水处理厂污泥进行了水解和发酵产酸研究，分析了水力停留时间htr(hydrauli。eretntinotime，htr)和ph值等参数的影响。国内外对城市污水厂污泥进行水解酸化的研究(主要为初沉污泥，也有采用初沉和剩余污泥的混合污泥)主要集中于发酵产酸工艺的影响因素、产生的脂肪酸种类和产率产量、工艺类型以及应用于增强营养物质去除的适用性等内容的研究。
陈路全在《加碱和超声破解预处理对剩余污泥厌氧消化的影响》中得出cod 和固体的去除率均随着 ph 和超声时间的增加而增大，说明加碱后超声破解对厌氧消化有较好的促进作用。苑宏英在《ph对剩余污泥厌氧发酵产生的cod、磷及氨氮的影响》中指出将20d厌氧发酵产生的vfa进行分析,发现第8d产生量最多.且ph值调为80~100产生的vfa值大于ph值50~70,ph=100可认为是本试验条件下厌氧发酵产酸的最优ph值。
3. 研究的基本内容与计划
2月21日～2月25日：文献调研，实验室准备，开题报告。
2月26日～3月1日：实验方案制定，实验系统配套完善，分析测试项目准备。污泥处理：实验所用剩余污泥取自江心洲污水处理厂，取来污泥自然沉降20h左右，取泥5000rpm离心30min后取上清液测定污泥的相关性质。即污泥含水率、ss、vss、tn、tp、tcod。本实验以5天为一个反应周期，第一天将原泥进行超声（0.209w/ml,3min）处理,分别取150ml装入编号为0.209/1#0d，0.209/2#0d，0.209/1#1d，0.209/2#1d0.209/1#5d，0.209/2#5d中，然后进行ph调节，将ph分别调为8.5、9.0、9.5、10.0，同超声一样装入锥形瓶中，标好标签。将锥形瓶盖上盖子用纱布封口。0d的样取出测相关因素，其余1~5天的样放入摇床中反应，在反应了相应时间后取出测定相关因素。
3月1日～5月21日：进行实验，数据采集，优化实验结果。污泥处理：实验所用剩余污泥取自江心洲污水处理厂，取来污泥自然沉降20h左右，取泥5000rpm离心30min后取上清液测定污泥的相关性质。即污泥含水率、ss、vss、tn、tp、tcod。实验过程中样品处理：取水解酸化过程中污泥，5000rpm离心30min后取上清液测试相关指标，即scod、vfas、tn、tp、氨氮。
4. 研究创新点
随着城市化进程的加快，污水处理中污泥的处置问题越来越严峻。国内外关于超声促进水解酸化的研究以及PH促进水解酸化的研究都有不少，但是超声与PH耦合条件下对污泥水解酸化的影响方面的研究甚少。
本研究采用超声和pH调节两种方式组合强化剩余污泥的水解酸化，研究pH在超声和碱组合强化污泥水解酸化过程中的作用及其对组合强化的影响。通过实验可以发现明显的超声与碱性调节组合强化作用对水解酸化的影响明显要高于单一超声的效果。
