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課題組前期對(duì)單ClO2溶胞作用進(jìn)行了研究，結(jié)果表明ClO2最佳溶胞時(shí)間為60min，與ClO2超聲波耦合破胞工藝的最佳ClO2溶胞時(shí)間基本相當(dāng)?？梢奀lO2對(duì)污泥細(xì)胞破壞作用需要約60min。

2.2 ClO2 投量對(duì)污泥破解效果的影響

在ClO2溶胞時(shí)間為60min，聲能密度1W/ml，超聲時(shí)間6min 的條件下，改變ClO2投量，研究分析ClO2投量對(duì)耦合破胞工藝破解污泥效果的影響。ClO2-超聲波耦合破解污泥上清液SCOD、TN 和TP 隨ClO2投量的變化如圖2 所示。

由圖2 可見，隨ClO2投量的增加，SCOD、TN、TP 呈上升趨勢(shì)。這是因?yàn)樵诘虲lO2投量時(shí)，對(duì)細(xì)胞壁的破壞作用較小，在同樣的超聲波作用下，破解效果有限。隨著ClO2投量的增加，對(duì)細(xì)胞壁破壞作用增強(qiáng)，在同樣的超聲波作用下，破解效果明顯增強(qiáng)。

圖2 還顯示，當(dāng)ClO2投量達(dá)4mg/(g 干泥)后，繼續(xù)投加，SCOD 和TN 增加不明顯。這是因?yàn)樵贑lO2投量4mg/(g 干泥)時(shí)，對(duì)細(xì)胞壁的破壞作用已較強(qiáng)，胞內(nèi)物易于在超聲波的空化作用下溶出。而為了使TP 充分釋放，則需將ClO2投量增加至6mg/(g 干泥)。這可能是因?yàn)椴糠至揍尫抛约?xì)胞膜的磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，這部分磷僅靠超聲波的物理作用力作用無法釋放出來，只有增加ClO2投量，才能使這部分磷溶出。因此，僅從細(xì)胞破解的角度，ClO2-超聲波耦合破解污泥的最佳ClO2投量為4mg/(g 干泥)。

課題組前期對(duì)單ClO2作用溶胞作用進(jìn)行的研究表明，在單ClO2作用下溶胞，最佳ClO2投量為8mg/(g 干泥)；而李欣等認(rèn)為單ClO2作用下，最佳ClO2投量為10mg/(g 干泥)。

遠(yuǎn)高于ClO2-超聲波耦合破胞工藝的最佳ClO2投量。這也證明了采用耦合破解污泥細(xì)胞時(shí)，并不需要ClO2完全破壞細(xì)胞壁，只需減小細(xì)胞壁強(qiáng)度，使其易于被超聲波空化作用溶出胞內(nèi)物。

2.3 超聲波作用時(shí)間對(duì)污泥破解效果的影響

在ClO2投量為4mg/(g 干泥)，溶胞時(shí)間60min，聲能密度1W/ml 的條件下，改變超聲時(shí)間，研究分析超聲時(shí)間對(duì)耦合破胞工藝破解污泥效果的影響。ClO2-超聲波耦合破解污泥上清液SCOD、TN 和TP 隨超聲時(shí)間的變化如圖3 所示。

由圖3 可見，SCOD、TN 及TP 的均隨超聲時(shí)間增加而增加。這是因?yàn)樵陔S著超聲時(shí)間增加，更多的污泥細(xì)胞被超聲波空化作用撕裂而釋出胞內(nèi)物。圖3 還顯示，在ClO2溶胞階段，釋出的SCOD 和TN 較少，SCOD 和TN 主要在超聲波階段釋放。是因?yàn)镃lO2投量較小，在ClO2溶胞階段，不足以完全破壞細(xì)胞壁，僅有一小部分細(xì)胞被破壞溶出胞內(nèi)物，大部分細(xì)胞是在超聲波作用階段被破壞。而TP 主要在ClO2溶胞階段釋出，可能是在ClO2氧化溶胞破壞細(xì)胞膜時(shí)，大部分磷從細(xì)胞膜的磷脂雙分子層中釋放出來。