本发明属于剩余污泥生物处理技术领域，涉及一种增强剩余污泥厌氧发酵产酸性能的方法。
背景技术：
在当前污水处理技术领域内，活性污泥法是应用最为广泛的技术之一，因其效率高、占地少的优点在水处理中发挥着重要的作用。活性污泥反应进行的结果是，污水中的有机污染物得到降解、去除，污水得到净化，由于微生物的繁衍增殖，活性污泥本身也得到增长。大量污泥的安全处理、处置问题困扰着污水处理厂，越来越多的污水污泥无处堆放，导致污水处理厂面临停止运营的窘境。
厌氧消化过程由多步微生物降解过程构成，包括酸化、产酸、产甲烷阶段。水解是含有颗粒物的复杂底物厌氧消化的限速步骤。主要原因是：污泥中大多数有机物存在于微生物细胞内，微生物细胞的细胞壁是一个稳定的半刚性结构，起着保护细胞的作用。细胞壁属于生物难降解惰性物质，细胞壁的水解较为困难，导致污泥厌氧消化过程需要较长的时间。通过污泥预处理可以破坏污泥的结构及细胞壁，使污泥絮体结构发生变化，减小污泥粒径，细胞内的内含物溶出，进入水相，从而scod(溶解性cod)浓度增加，在胞外酶的作用下快速水解为小分子化合物，增加vfas(挥发性脂肪酸)的产量从而提高污泥的水解速率和厌氧消化的效率。
目前污泥预处理的方法有很多，主要方法有微波预处理、超声波预处理、酸碱预处理、热预处理、生物处理以及组合预处理等，而no2--n可以在污水处理厂原位产生，节约药剂成本，剩余污泥资源化、无害化、减量化、稳定化。但目前关于no2--n预处理产酸的报道却很少。
技术实现要素：
本发明针对目前剩余污泥厌氧发酵预处理技术的不足，提出了一种增强剩余污泥厌氧发酵产酸性能的优化方法。该方法操作简便，耗时短，能够提高厌氧发酵速率和产酸量，为工业化应用提供参数。
本发明的技术方案：
一种增强剩余污泥厌氧发酵产酸性能的方法，步骤如下：
(1)将待厌氧发酵的剩余污泥加到100～400mg/lno2--n的亚硝酸盐溶液中，调节ph为5～6，得到剩余污泥亚硝酸盐混合液；
(2)将步骤(1)得到的剩余污泥亚硝酸盐混合液置于恒温摇床中进行厌氧发酵预处理，处理条件：时间4～10小时，温度33～37℃，转速110～160rpm，得到预处理后的剩余污泥混合液—厌氧发酵底物；
(3)将步骤(2)得到的厌氧发酵底物与厌氧发酵污泥按照8:1～10:1的体积比例混合，置于温度为35～40℃、转速为110～160rpm的条件下进行10天厌氧发酵产酸；
所述的步骤(1)的亚硝酸盐no2--n浓度为200mg/l，ph为5.5。
所述的步骤(2)的预处理时间为6小时，温度为35℃，转速为150rpm。
所述的步骤(3)的厌氧发酵底物与厌氧发酵污泥体积比例为9:1，温度为37℃，转速为150rpm。
本发明的有益效果：
1.本发明提出的亚硝酸盐预处理剩余污泥厌氧发酵产酸的方法简单易行、绿色环保。
2.污泥发酵产酸，使得污泥处理“资源化、无害化、减量化、稳定化”。
3.应用本方法预处理剩余污泥的厌氧发酵的产酸量可以提高15％以上。
附图说明
图1为不同预处理no2--n浓度(0mg/l、200mg/l、400mg/l、600mg/l)scod随发酵时间的变化情况，其中预处理ph为5.5，时间为12h，温度为35℃。
图2为不同预处理no2--n浓度(0mg/l、200mg/l、400mg/l、600mg/l)vfas随发酵时间的变化情况，其中预处理ph为5.5，时间为12h，温度为35℃。
图3为不同预处理时间(0h、4h、10h、12h)scod随发酵时间的变化情况，其中预处理ph为5.5，no2--n浓度为200mg/l，温度为35℃。
图4为不同预处理时间(0h、4h、10h、12h)vfas随发酵时间的变化情况，其中预处理ph为5.5，no2--n浓度为200mg/l，温度为35℃。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
实施例1：不同预处理亚硝酸预浓度下scod和vfas的变化
反应条件：在不同no2--n浓度下(0mg/l、200mg/l、400mg/l、600mg/l)下预处理12h，其中温度为35℃，ph为5.5，再加入发酵污泥反应10天，检测每天的scod和vfas值。
scod结果如图1所示，随着no2--n浓度增高，scod也有所提高。发酵起始点污泥空白组scod832mg/l，而预处理污泥组scod增加32.2％，达到1100mg/l。no2--n预处理及初始酸性ph环境促使部分污泥细胞破壁，导致细胞内有机物释放到了液相中。但预处理没有实现完全破壁，污泥细胞在发酵过程中，在水解菌群的作用下进一步破裂水解，scod在发酵前期随时间呈增大趋势，污泥空白组和ph组在前3天达到峰值1000mg/l，预处理组在第7天出现极值。后期部分有机质被产甲烷菌转化为甲烷和二氧化碳气体，离开了液相发酵体系scod浓度降低。
vfas结果如图2所示，污泥空白组vfas积累量在发酵第3d达到最大值853mg/l，200组提高44.7％，达到1235mg/l。之后随着时间呈下降趋势，而预处理试验组对挥发酸产量的提高作用明显，三组均在发酵第6d达到最大浓度，分别为2071mg/l和1553mg/l和1642mg/l。
整体上预处理剩余污泥产酸效果：预处理组产酸量高于污泥空白组，其中200mg/l产酸量最大。
结果如图1和图2所示，
实施例2：不同预处理时间(0h、4h、10h、12h)scod和vfas的变化
反应条件：在no2--n浓度200mg/l预处理0h、4h、10h、12h，其中温度为35℃，ph为5.5，再加入发酵污泥反应10d，检测每天的scod和vfas值。
scod结果如图3所示，0h原始污泥scod为812mg/l，4h组的scod达到2000mg/l，但10h和12h的scod下降到1400mg/l。scod在发酵前2d随时间呈增大趋势。第8天scod达到极值，其中4h组为2700mg/l、10h组为2500mg/l、12h组2200mg/l、0h组为1900mg/l。
vfas结果如图4所示，污泥空白组vfas积累量在发酵第8d达到最大值3103mg/l，第3天0h组vfas达到2437mg/l，4h组vfas提高25.3％，达到3054mg/l。之后随着时间呈下降趋势，而预处理试验组对挥发酸产量的提高作用明显，三组均在发酵第9d达到最大浓度，4h组、10h组和12h组分别为3605mg/l和4322mg/l和3153mg/l。
整体上预处理剩余污泥产酸效果：4h组产酸效果优于其他组，其中10h和12h组产酸量高于0h组。