近年来,随着污水处理厂大量建设,水体污染情况得到了有效的控制,但是随之而来的是大量剩余污泥的产生。如果不能对其进行合理有效的处理处置,就会给生态环境和人体健康带来巨大的危害。污泥中含有30~60%的蛋白质,对其进行合理的提取和利用有助于实现污泥的稳定化、资源化和减量化。本文以郑州市某城市污水处理厂剩余污泥为研究对象,首先分别采用单独超声波法和单独酶法对其进行水解,研究了这两种方法对污泥蛋白质提取的主要影响因素;在此基础上,探索了超声波预处理对酶解污泥提取蛋白质的强化效果。课题研究的主要结论如下:(1)采用超声波提取污泥蛋白,在优化条件下,以功率密度为2W/mL的超声波对含水率为94%的污泥辐射处理20min,其蛋白质的提取率为15.3%,污泥比阻由原来的1.7×1010S2/g减小为2.419×109S2/g,污泥的脱水性能提高了83%;(2)采用碱性蛋白酶对污泥进行水解提取蛋白,在污泥含水率为94%时,用NaOH调节其pH为8,加入2%(w/w)的碱性蛋白酶,在55℃下水解4h,可获的蛋白质的最高提取率为58%,此时污泥比阻为1.382×109S2/g,污泥脱水性能提高了90%;(3)采用优化条件下的超声波对污泥进行预处理后,用碱性蛋白酶进行水解,其优化酶解条件与单独酶解的优化条件是一致的;但是其蛋白提取率达到69%,较单独酶解提高了19%;污泥比阻为0.62×109S2/g,其脱水性能较单独酶解提高了55%,表明超声波预处理可以有效强化酶解提取污泥蛋白质过程;(4)超声波-酶法对蛋白质的提取率较碱热法低21%左右,但是污泥的脱水性能较碱热法高56%。其蛋白液成分中氨基酸的含量较高,适合做叶面肥、动物饲料等。且超声波-酶法反应条件温和,不产生二次污染,因此具有广阔的应用前景。