剩余活性污泥水解工艺的研究

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1、天津大学硕士学位论文剩余活性污泥水解工艺的研究姓名：欧阳云凤申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张卫江20080601中文摘要随着社会的发展，剩余活性污泥的产量越来越大，现有的处理技术多集中在污泥减量化方面，不能根本解决污泥的处理处置问题。剩余活性污泥是由大量的微生物、细菌等组成，因此含有大量的蛋白质。本文采用热碱水解的方法提取污泥中蛋白质，在水解过程中有机物分解，病原微生物、病虫卵等全部杀死分解，剩余残渣以及得到的蛋白质液不存在生物性污染，同时将重金属离子转化成稳定氧化态，避免了剩余活性污泥一般处理处置过程中产生的二次污染问题，实现剩余活性污泥的无害

2、化和资源化。本文以天津市污水厂和一些生活小区的剩余活性污泥为原料，通过加碱热水解的方法提取微生物蛋白质。首先通过单因素轮换实验考察了影响水解的主要因素pH值、水解温度T、水解时间t以及原料含水率对水解过程的影响，初步确定水解最佳条件，再通过正交实验进行优化。得出水解反应的最佳条件是：pH值为13，水解温度为120℃，水解时间为2h，原料含水率为91％。各影响因素对水解反应的影响显著性由强至弱排列为：pH值>水解温度>原料含水率>水解时间。最后通过反应动力学分析，确定该水解反应为一级反应，并建立了数学模型，结果表明，数学模型计算值与实验值吻合较好，验证了模型的

3、正确性。剩余活性污泥水解后，经过滤得到蛋白液和滤渣。蛋白液进一步浓缩后可用于生产蛋白泡沫灭火剂、泡沫混凝土等，滤渣可用作建材配料等，充分实现了剩余活性污泥的资源化。本文研究了一种实现剩余活性污泥无害化、资源化的新工艺，为实现剩余活性污泥的最终处理处置建立了研究基础。关键词：剩余活性污泥微生物蛋白碱水解ABSTRACTWiththedeVelopmentofoursociet)r，theincreasing，manyeffortshaVebeendevotedt0suchasdigestionanddewateringwhichcansludgebasical

4、ly．outputofresidualactiVatedsludgeisreducemeexcessslu电ebytre咖entsnot1．esolVethedisposalproblemofTheresiduaIactiVatedsludgeisconstitutedwithalargenumberofmicrobeswhichcontainabundantproteins．Inthepaper，theproteinwasdistilledf而mthesludgebyhotalkalihydrolysis，duringwhichsomesubjectsin

5、cludeorganiccomposition，pathogenicmicrobeandsickoVumwerebrokenupabsolutely锄dtheionsofheaVymetalwere仃ansfo咖edtostabilizedstate．Therewasnopollutionintheresidueandproteinsolution．Aseriesofparametersaboutreactionofsludgehydrolysiswasobtainedbyone—factorexperimentandoptimizedbyorthogona

6、lmethod．Theresultsshowthatthehydrolysisconditionswhichreactiontemperatureis120℃，reactiontimeis2h，theratioofsolidtoliquidisl：0．25，andcalciumoxideisusedascatalyst(pH=l3)arethebest．Thesignificanceofinfluencingfactorsonthereactionofsludgehydrolysisarea丌ayedaspH>reactiontemperature>ther

7、atioofsolidt0liquid>reactiontime．Finally，theprogressionofthereactionthmughkineticsanalysiswasgained．Inaddition，basedontheexperimental出【te，amathematicalmodelwassetupandtheda胁calculatedf．romthemathematicalmodelisinsatisfacto巧a铲eementwithexperimentaldata．ARerhydroIysis，filtrateand6lmc

8、akeswasseparated．Theconden