剩余污泥酶水解過程中磺胺類抗生素污染物的遷移規(guī)律研究.pdf

1、磺胺類抗生素（SAs）被廣泛應用于人類和畜牧業(yè)養(yǎng)殖業(yè)，而動物使用后67~90%以上會以原藥或代謝物的方式經(jīng)動物排泄物排出，經(jīng)城市污水處理廠各種環(huán)節(jié)處理后僅有部分被降解，大部分都沉積在剩余污泥中。如果剩余污泥中的 SAs不經(jīng)過處理會進入生態(tài)系統(tǒng)，破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡，最終威脅人類健康。而剩余污泥酶水解能夠加快污泥中EPS（胞外聚合物）的水解，對污泥中生物質(zhì)絮凝體結(jié)構(gòu)造成破壞，近而加大酶和底物的接觸面積，使剩余污泥絮體中的有機質(zhì)進一步水解，實現(xiàn)

2、改善剩余污泥的消化和脫水能力的目的。前人已研究了金屬離子和部分有機物在剩余污泥酶水解過程中的作用及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，但未見有研究剩余污泥酶水解過程中 SAs污染物對酶水解的影響以及在固相、液相中的分布規(guī)律。故本論文選擇磺胺嘧啶（S DZ）和磺胺二甲基嘧啶（SMZ）作為目標污染物，研究了剩余污泥中SAs污染物測試方法的優(yōu)化、SAs對酶水解效果的影響以及剩余污泥酶水解過程中SAs的遷移規(guī)律。
　　本論文的主要研究結(jié)果如下：
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3、）剩余污泥中SAs提取測試方法優(yōu)化：本文采用超聲固相萃取法作為SAs的提取方法，先進行了單因素實驗，優(yōu)化影響SAs提取方法的因素。通過正交實驗得到最適的固相萃取條件為提取劑濃度（乙腈：水）1:3、震蕩時間20min、超聲頻率35KHz、超聲時間15m in。在該優(yōu)化條件下，空白水樣中S DZ和S MZ的加標回收率分別為93.4%、91.8%；剩余污泥中S DZ和S MZ的加標回收率分別為75.50%、72.79%，優(yōu)于文獻中的研究方法，

4、也符合國家對痕量有機物加標回收率范圍在60~150%的要求。
　?。?）SAs對酶水解效果的影響：較少量的SAs（小于1×10-4mg/g）促進剩余污泥酶水解，過量的SAs（大于1×10-4mg/g）抑制剩余污泥酶水解，只要剩余污泥中SAs的含量不高于1×10-4mg/g（干污泥），就可以不考慮SAs對剩余污泥酶水解的抑制作用。
　?。?）在SAs用量為1×10-4mg/g（干污泥）時：隨著酶用量的增加，堿性蛋白酶的水解效果

5、越來越好，其中在水解溫度為40℃、水解時間4h以及p H值為9.5的條件下，加與不加S As對剩余污泥酶水解效果的影響不大，但有利于多糖和有機質(zhì)的產(chǎn)生；當水解時間達到4h時，剩余污泥水解效果最好，再延長水解時間反而不利于剩余污泥水解；當水解溫度達到40℃時，剩余污泥水解效果最好，再升高水解溫度反而不利于剩余污泥水解，且 SAs的加入使剩余污泥水解的最佳溫度從55℃降到了40℃；當p H值達到9.5時，剩余污泥水解效果最好，再提高pH值反

6、而不利于剩余污泥水解，且SAs的加入使剩余污泥水解的最佳p H值從8升高到9.5。
　?。?）剩余污泥酶水解過程中SAs污染物的遷移規(guī)律：結(jié)果表明①在6%之前隨著加酶量的增加，水解液中SAs污染物的百分比不斷增加，SAs從固相遷移到了液相，再提高酶用量水解液中SAs的百分比基本不再變化。②在40℃之前隨著水解溫度的升高，水解液中S As污染物的百分比不斷增加，SAs污染物從固相遷移到了液相，再提高水解溫度水解液中SAs反而有所下降