内源酶生物预处理强化污泥厌氧消化效能研究

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1、内源酶生物预处理强化污泥厌氧消化效能研究第1章绪论1.1课题背景随着我国经济和城市化进程飞速发展，工农业生产和城乡人民生活用水需求急剧增长，生产生活过程中产生了大量的工业废水和生活污水。这些水中含有的污染物质种类、形式多样，数量庞大，如果这些污染物质不经过处理转化，直接排入自然水体，当污染物含量超过水体环境的承受能力时，将致使水体遭受严重污染，导致水质恶化，对环境造成极大的破坏。因此必须采用污水处理技术降解和转化污(废)水中的污染物质，尤其是有机污染物，减少其进入水体的数量，保护我们赖以生存和发展的水资源环

2、境。十一五以来国家加大了对水环境治理的投资力度，极大地促进了污水处理行业的发展。根据住建部发布的《关于全国城镇污水处理设施2013年第一季度建设和运行情况的通报》显示，截至2013年3月底，我国累计建成城镇污水处理厂3451座，污水处理能力约1.45亿立方米/日，第一季度全国城镇污水处理厂累计处理污水102.6亿立方米，与2010年第一季度相比新增处理量28.8亿立方米。污泥是污水处理过程中产生的残渣，一部分是污水中的有机物等污染物被浓缩到污泥中，另一方面是生物方法处理污水时，微生物菌体繁殖、体积、数量增加

3、。污水处理后经过固液分离，上部的出水被直接排放到水体环境，但是固体会被移除，以进一步的处理和最终的处置。污水的净化程度越高，污泥的生成量就越大，如采用深度处理(三级处理)工艺的污水厂，其污泥产量会比采用二级处理工艺的污水厂增加0.51.0倍[1]。随着我国污水处理事业的不断发展，污水处理量、处理效率及处理深度都会提高，相应的污泥产量也会显著增加。..1.2污泥处理处置现状（1）减量化。一般浓缩后的污泥中仍含有95%以上的水分，尽可能的减少污泥中的这部分水分、降低污泥体积，将利于后续的处理、利用和运输。（2）

4、稳定化。污泥中含有大量的有机物，容易发生厌氧降解、腐败并散发恶臭。必须对污泥进行稳定化处理，使污泥中的有机物达到稳定。（3）无害化。消除污泥中的病原体以及其他的有毒有害物质。（4）资源化。污泥中含有的大量生物质既是污染物，也是一种相对密集的能量资源。如果这些能量资源和营养元素被直接当做废物处理，是能源的一种浪费。研究人员的目光已经转向污泥的资源化，污泥的资源化就是充分利用和回收污泥中的能源和能量，变废为宝。我国目前积极开展污泥处理处置工程建设与示范，推广污泥厌氧消化产甲烷，污泥好氧发酵堆肥的土地利用。..第

5、2章材料与方法2.1试验材料本试验所用污泥取自哈尔滨文昌污水处理厂二沉池。试验菌株均从哈尔滨文昌污水处理厂活性污泥中分离获得。剩余活性污泥的基本性质如表21所示。（1）初次富集培养基(L)：可溶性淀粉5g；蛋白胨1g；牛肉膏0.5g；NH4NO31g；NaCl5g；水1000mL；调pH至7.07.2。（2）淀粉酶产生菌的富集培养基：可溶性淀粉10g；NH4NO31g；K2HPO41g；MgSO47H2O0.5g；FeSO47H2O0.01g；NaCl0.5g；水1000mL，调pH为7.07.2，121℃

6、灭菌20min。（3）蛋白酶产生菌的富集培养基：蛋白胨10g；NH4NO31g；K2HPO41g；MgSO47H2O0.5g；FeSO47H2O0.01g；NaCl0.5g；水1000mL，调pH为7.07.2，121℃灭菌20min。（4）固体分离培养基：1L二次富集培养基中加入18～20g琼脂粉作为分离培养基。（5）种子培养基(L)：蛋白胨10g；牛肉膏3g；NaCl5g；可溶性淀粉2g；pH为7.07.2，121℃灭菌20min。（6）斜面培养基(L)：蛋白胨10.0g；牛肉膏3.0g；NaCl5.0

7、g；可溶性淀粉2.0g；1000mL的蒸馏水；调pH至7.07.2，121℃灭菌20min。（7）酪蛋白琼脂培养基(L)：酪素2g；KH2PO40.36g；MgSO47H2O0.5g；NaH2PO47H2O1.07g；NaCl0.16g；Trypticase0.05gZnCl20.014g；CaCl20.002g；；琼脂20g；1000mL的蒸馏水；调pH至6.57.0。.2.2实验方法各种微生物在一定的条件下，形成的菌落具有一定的稳定性、专一性。对所筛选的产酶菌的菌落形态进行观察，用接种环取培养12h的菌

8、液在营养肉汤培养基上划线，封口膜密封后将培养皿倒置，33℃培养1224h。待长出单个菌落后，观察菌落的形状、大小、表面状态、透明度、表面光泽、质地、颜色、隆起形状、边缘状况等。通过电子显微镜和透射电镜对菌株进行微观层面上的观察。光学显微镜观察：将受试菌株经涂片，固定，结晶紫染色，水洗，干燥后显微镜下镜检观察；使用的光学显微镜为OlympusBX51型。透射电镜观察：取少量的受试菌的液体培养物，加入等量的磷钨酸钠溶