耦合法提取剩余污泥中蛋白质及其后续处理研究

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1、分类号X705学校代码10495ＵＤＣ628.4密级公开硕士学位论文耦合法提取剩余污泥中蛋白质及其后续处理研究作者姓名：邵金星学号：1215163010指导教师：吕斌副教授学科门类：工学专业：环境工程研究方向：污泥资源化利用处理完成日期：二零一五年五月WuhanTextileUniversityM.E.DissertationThestudyoncouplingmethodtoextractproteinfromsurplussludgeanditssubsequentprocessingCandidate：Sh

2、aoJinXingSupervisor：Prof.LvBinTime:2015.05独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解武汉纺织大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权武汉纺织大学可以将学位

3、论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要城市污水厂的剩余污泥，不加处理任意排放，会严重的污染环境。从剩余污泥中提取蛋白质，符合污泥资源化的目的，是当前研究的热点课题之一，耦合技术提取剩余污泥中蛋白质具有明显优势。本文以武汉市沙湖污水处理厂剩余污泥为研究对象，探讨了基于热、基于超声波的耦合技术在剩余污

4、泥蛋白质提取上的应用研究，分别从反应体系的温度、反应时间、pH值、超声波输出功率、超声波输出时间、过氧化氢投加量和作用时间、硫酸钠投加量等条件进行系统的分析研究，对今后的剩余污泥蛋白质的提取的研究起到借鉴作用。本研究主要可分为三个部分：基于热耦合工艺的蛋白质提取研究；基于超声波耦合工艺的蛋白质提取研究；基于最佳处理条件下上清液作为污水厂补充碳源的可行性研究。通过研究得出一些新的结论。1）在单一酸解、热解作用下的蛋白质提取效果较差，热解与酸耦合处理技术不仅具有较高的蛋白质提取率，而且试验过程中酸性环境会在体系中保护

5、蛋白质，阻碍美拉德反应的发生，缩短反应时间。在试验温度为110℃，试验pH条件为1左右，处理时间为6h的情况下，蛋白质质提取率达到61.59%，远远大于单一处理条件。2）超声波输出功率为65%（总功率为1200w），超声波处理时间为22min情况下，单一超声波处理的蛋白质提取率为62.28%，提取率较高。单一过氧化氢和超声波耦合过氧化氢处理剩余污泥均可以提取蛋白质，提取率分别为23.56%和59.18%，试验过程中，过氧化氢在水解细胞壁的同时也会对溶液中蛋白质产生影响，而且当试验结束时，溶液中剩余的过氧化氢会继续

6、水解污泥和蛋白质，试验进程较难掌握。而超声波与硫酸钠耦合工艺处理剩余污泥不仅蛋白质提取率高（69.01%），而且试验进程容易掌握，试验结束后无任何因素影响，试验清洁，不需对溶液进行进一步处理，最佳处理条件：超声波输出功率为65%，超声波输出时间为20min，盐（硫酸钠）的投加量为0.7mol/L。3）在最佳污泥处理条件下污泥溶液的上清液可作为碳氮比较低的污水的补充碳源。经超声波耦合盐处理的剩余污泥上清液中含有大量的SCOD、N和P，将处理后的上清液做为营养液培养活性污泥，并对反应器水质情况进行分析。经研究，污泥处

7、理后上清液中SCOD去除率达到68.4%，上清液可作为补充碳源被活性污泥部分利用。关键词：剩余污泥；蛋白质；超声波；热；过氧化氢；Na2SO4；补充碳源研究类型：应用研究AbstractSurplussludgeofcitysewagetreatmentplantwhichwithoutanyprocessingandcasuallygivenawaywillpollutetheenvironmentseriously.Extractionofproteinfromthesurplussludge,fitfort

8、hepurposeofsludgeresources,itisoneofthehottopicofcurrentresearch,thecouplingtechnologyofextractingproteinfromsurplussludgehasobviousadvantages.ThispapertakesthesludgefromWuhanShahusewaget