表面活性劑促進(jìn)剩余污泥酶水解的研究.pdf

1、由于城市廢水產(chǎn)生量和下水道接管率的增加以及活性污泥系統(tǒng)的擴(kuò)增，導(dǎo)致產(chǎn)生大量的剩余污泥，剩余污泥的減量化研究、資源化利用成為了新的國際趨勢。污泥水解過程是限制其消化的主要原因，所以強(qiáng)化污泥水解程度是減量化的重要基礎(chǔ)和前提。與臭氧氧化、氯氧化、機(jī)械破碎、熱水解、酸、堿、外加酶和超聲波等方法相比較，污泥酶水解技術(shù)不但能夠縮短消化反應(yīng)時(shí)間，提高污泥消化性能，節(jié)省能耗，而且反應(yīng)易于控制，反應(yīng)產(chǎn)物對環(huán)境也無二次污染。為了進(jìn)一步提高污泥酶水解的效率，

2、本文主要針對表面活性劑十二烷基硫酸鈉(sodium dodecyl sulfate，SDS)對胞外酶水解污泥的影響做了初步研究和探討。
　　 本文首先對SDS促進(jìn)污泥酶水解的影響因素進(jìn)行分析，分別考察SDS投加量、溫度、復(fù)合酶配比等因素對污泥酶水解厭氧消化的影響。結(jié)果表明SDS能極大的強(qiáng)化污泥酶水解且SCOD溶出率隨SDS投加量成正比增加。在50℃條件下，SDS為0.20g/g時(shí)，SCOD/TCOD從初始污泥的1.3％上升到54

3、.3％，同時(shí)VSS去除率顯著提高，最高可達(dá)43.2％。酶的投加量為60mg/g的條件下，SDS分別聯(lián)合三種酶(淀粉酶、蛋白酶、復(fù)合酶)進(jìn)行處理時(shí)，SDS對復(fù)合酶(蛋白酶：淀粉酶=3:1)水解污泥的強(qiáng)化效果最好，同時(shí)確定出SDS的最佳投加量為0.10g/g，最佳反應(yīng)溫度為50℃。
　　 本文通過SDS對污泥pH值和酶活力的影響研究，從更深層次了解SDS強(qiáng)化污泥酶水解的機(jī)理。SDS的加入提高了酶的活性，當(dāng)SDS為0.10g/g時(shí)，蛋

4、白酶活和淀粉酶活分別是單獨(dú)加酶組的2.3倍和1.2倍。50℃反應(yīng)條件下，單獨(dú)SDS處理污泥，pH值隨SDS投加量的增大而稍有升高，但穩(wěn)定在7.13～7.38之間，仍符合蛋白酶和淀粉酶的最適pH值范圍，說明SDS促進(jìn)酶水解反應(yīng)速率的增大不是通過改變污泥體系的pH達(dá)到的。SDS能使污泥網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞，降低了酶被污泥包埋的機(jī)率，間接減小污泥液相中外加酶活力的損失，進(jìn)而提高了污泥的酶水解效率。
　　 本文還研究了表面活性劑對污泥蛋白質(zhì)、可

5、溶性糖等的溶解增強(qiáng)作用。污泥水解過程的前4h，SDS+復(fù)合酶組的蛋白質(zhì)、氨氮和可溶性糖濃度相應(yīng)的分別提高了85.4％、92.5％和64.0％。此外，污泥水解過程的前4h符合一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，以可溶性糖溶解為例，反應(yīng)速率常數(shù)(K)值從空白組的0.23增加到0.41，說明SDS+復(fù)合酶的加入使得反應(yīng)速率明顯得到了提高。通常，污泥中的大分子物質(zhì)被吸附在污泥的表面，但是SDS的增溶作用能夠使這些大分子物質(zhì)溶解并轉(zhuǎn)移至液相。同時(shí)，SDS對污泥聚合物