剩余污泥中含有有毒有害物质,同时含有很多可重复利用的资源。不适当的处理方法不仅会造成资源的损失,还会造成二次污染,因此探究合理有效的污泥处置方法具有重大的现实意义。污泥厌氧消化是目前污泥处理方法中最具有前途方法之一。而水解是污泥厌氧消化过程中的限速步骤,因此提高水解效率是实现污泥合理处理的基础。目前已有研究证明单独溶菌酶和烷基多糖苷能促进污泥水解,但促进效果有限,且缺乏微生物菌群结构与水解效率之间关系的深入研究。本研究利用烷基多糖苷的增溶效果来解决单独溶菌酶作用条件下污泥颗粒不够分散,溶菌酶利用效率低的问题。本文考察了烷基多糖苷和溶菌酶联用对污泥水解的影响,并确定最优投加量和反应条件。此外,本课题还结合分子生物学技术,对比不同条件下微生物结构及数量等特征,尝试从微生物的角度探讨联合作用对污泥水解的影响。研究表明,烷基多糖苷能促进溶菌酶水解污泥,并且联合作用下污泥中的SCOD、多糖和蛋白均随着烷基多糖苷投量的增加而逐渐增大。当烷基多糖苷投加量达到0.3g/gDS时,2h时联合作用下的SCOD浓度与单独溶菌酶和烷基多糖苷中SCOD浓度之和的差值达到最大,为693.87mg/L,此时联合作用对污泥减量率为17.84%。此外烷基多糖苷对溶菌酶作用时间的延长显示出了促进作用。联合作用下污泥水解的可持续作用时间从溶菌酶单独作用时的150 min增长到了6 h。不同pH对联合作用促进污泥水解的效果不同。在强碱条件,联合作用对污泥水解的促进作用最为显著。并且碱性条件下能提高污泥减量率和延长衰减期时长。当pH=11时,2h时联合作用下的SCOD浓度与单独溶菌酶和烷基多糖苷作用系统中SCOD浓度之和的差值达到最大,为1318.87 mg/L。强碱条件下也能提高联合作用对污泥的减量效果,当pH=11时,污泥减量率达到26.23%,较酸性条件(pH=4)下增长了132.08%。增大温度能提高联合作用的水解效果和污泥减量率。当温度为35°C时,联合作用下的SCOD浓度与单独溶菌酶和烷基多糖苷作用系统中SCOD浓度之和的差值达到最大,多糖和蛋白亦呈现出和SCOD相同的规律,此时污泥水解效果达到最佳。综合考虑确定联合作用的最佳反应条件为:0.3g/gDS烷基多糖苷、pH=11和反应温度为35°C。即使联合作用是在25°C条件下,2h时其剩余污泥中的SCOD含量也高于单独作用体系在45°C下的SCOD浓度之和,足见烷基多糖苷联合溶菌酶对污泥水解的促进作用。联合作用下污泥中的微生物多样性降低,但污泥中产气产酸菌如埃希氏菌属和柠檬酸杆菌属的相对含量增大,说明联合作用后的污泥与单独作用后的污泥相比更有利于污泥产酸累积。改变pH和温度对菌群结构影响较大。酸性条件下主要以耐酸菌如伯克氏菌属为主,碱性条件下主要以耐碱的芽孢菌纲和梭菌纲等这类产酸产气菌为主。从不同pH下污泥的菌群组成分析来看,当pH=11时,联合作用系统中产酸产气菌的相对含量可达到74.91%,而在中性条件下和pH=4下产酸产气菌相对含量分别为62.23%和40.38%。温度对菌群的影响主要体现为:25°C下,污泥中的优势菌纲为芽孢杆菌纲和梭菌纲。而在45°C环境下,污泥中主要以水解和产酸能力优秀的耐热放线菌门为主。