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摘要
文章对食品发酵工业产生的柠檬酸废水剩余污泥进行热碱预处理后，同时采用批次与半连续运行方式进行污泥厌氧发酵实验，分析了污泥发酵液中挥发性脂肪酸（VFAs）、有机质、荧光组分、氮磷，以及污泥中的有机物含量、脱水性能和微生物群落的变化。响应面优化结果确定了柠檬酸污泥热碱处理的最佳条件为62℃，pH=10.6，处理1 h。热碱预处理使溶解性化学需氧量、溶解性总有机碳和蛋白质（PN）、多糖（PS）等浓度分别提高4.75倍、2.94倍、12.67倍、15.49倍，加快了厌氧发酵中VFAs的产生，其中前3 d总VFAs浓度上升速度最快，浓度为(6 194.96±411.91) mg/L(以COD计)；为保证VFAs底物充足，半连续组调整污泥发酵时间为3 d，物料更换率为1/3(SRT=9 d)，虽然VFAs相比批次组有所降低，但仍呈上升趋势且乙酸浓度仍占VFAs的50%左右。荧光分析结果表明色氨酸类蛋白质、腐殖酸类物质、富里酸类物质为主要荧光物质。热碱预处理会使总磷提高2.23倍，但随着产酸的进行会不断降低，而NH3-N随PN降解不断升高后基本保持不变。污泥的脱水性能将直接影响VFAs产量，而发酵后污泥过滤性能、脱水性能降低。批次和半连续厌氧发酵过程中污泥中的优势菌Firmicutes（厚壁菌门）相对丰度分别升高39.50%和48.88%。
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