论文部分内容阅读
印染污泥是纺织印染废水处理产生的主要固体废物,含水率高,成分复杂,在印染和整理过程中残留了难降解有机物、重金属等污染物,若不妥善处理会污染环境还会对人体健康产生影响。为了降低污泥运输成本、便于后续的处理与处置,以提高污泥中有机质利用价值。传统污泥脱水技术效果一般,能耗高、易产生二次污泥。因此,研究一种温和、高效的预处理技术来促进有机物的溶出、改善污泥脱水性能、提高污泥利用价值十分必要。本文利用微波处理、固载溶菌酶水解和微波辅助固载酶水解三种方式处理印染污泥,研究预处理对污泥溶胞和脱水性能的影响。主要研究内容如下:采用微波辅助磁性Fe3O4纤维素微球固载溶菌酶水解印染污泥的方法,分析预处理前后胞外聚合物（EPS）中有机物的溶出情况,及对印染污泥脱水性能的影响。比较微波不同功率和不同处理时间,不同酶解温度、酶解时间、pH和酶投加量对污泥溶胞的影响,确定最佳污泥溶胞条件。通过对微波辅助固载酶水解污泥各影响因素进行正交实验,并分析三种预处理方式对污泥脱水性能的影响。本文主要研究结果如下:（1）微波预处理印染污泥,胞内物质溶出,减少滞水物质含量,从而改善污泥的脱水性能。最适反应条件为:功率600 W,反应时间180 s。该条件下多糖和蛋白质从紧密结合态到溶解相迁移,上清液中多糖和蛋白质浓度增加。其中粘液层（Slime）、松散结合态胞外聚合物（LB-EPS）和紧密结合态胞外聚合物（TB-EPS）三种物质浓度SCOD增加2.57倍、蛋白质增加11.87倍、多糖增加2.42倍。（2）采用水热合成法制备磁性Fe3O4纳米微球,并在外表面包裹纤维素以增加活性基团,用交联法制备固定化溶菌酶。用固定化的溶菌酶水解污泥,使胞内物质溶出,TB-EPS层的物质转移到S-EPS、LB-EPS层。在溶菌酶投加量为0.09 g/gtss,pH=7.0,温度为45℃,反应时间4 h时,S-EPS、LB-EPS层上清液中SCOD、蛋白质与多糖浓度均为最大值,SCOD增加2.24倍、蛋白质增加10.21倍、多糖增加2.48倍。（3）对微波辅助固载酶水解印染污泥各影响因素进行正交试验,在固定化溶菌酶投加量为0.09 g/gtss,温度为40℃,反应时间4 h,微波功率为400 W,微波处理时间为150 s时,胞内物质溶出量最多。三种方式预处理后印染污泥形貌电镜扫描（SEM）图和水解液荧光强度（EEM）表明:预处理可以破坏污泥微生物细胞壁实现胞溶,微波辅助固载酶水解污泥效果更佳;污泥CST变化和沉降曲线表明:微波辅助固载酶水解污泥,其脱水效果明显优于单独的微波处理和酶水解。