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利用生物酶调理造纸污泥及其机理的研究

张凯  
【摘要】:造纸污泥是造纸企业废水处理后排放出来的终端产物之一,是工业污泥的一种。不断增长的污泥产量已经成为非常严重的环境问题,而且不断引起人们的关注。污泥深度脱水对污水处理系统至关重要,因为,它可以减少污泥容量,以及污泥运输至处置场地的费用。然而,污泥调理是实现污泥深度脱水的重要途径。 论文利用表面活性剂、生物酶以及生物酶结合表面活性剂来对活性污泥进行调理,探讨调理过程中污泥毛细吸水时间、抽滤、压滤性能对活性污泥脱水率的影响。并采用现代分析仪器对生物酶调理对污泥性能过程的参数进行了检测,以从机理上了解表面活性剂和生物酶对活性污泥的调理作用机制,从而为活性污泥的高效利用奠定理论基础。 首先,检测了造纸污泥的一些性质,包括含水率、有机物含量、pH值、污泥的灰分含量、C, H, S, N以及金属元素含量。除此之外,获得了化学需氧量(COD)、悬浮物含量(SS)、污泥体积指数(SVI)、曝气池混合液在量筒静止沉降30min后污泥所占的体积百分比(SV30)以及污泥光学显微镜照片等。实验结果表明造纸污泥含水量非常高,有机物含量较高,pH呈弱碱性,且含有多种金属元素和微生物。 其次,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTMAB用于调理中性纤维素酶或中性蛋白酶预调理的活性污泥,实验对调理条件以及检测方式和条件进行了讨论,进而探讨了采用CTMAB结合中性纤维素酶或中性蛋白酶调理活性污泥对污泥性能的影响。实验数据表明,生物酶和CTMAB复合调理造纸活性污泥对污泥的一些性能(脱水性能、抽滤性能、压滤性能等)具有明显的作用。 第三,不同种类和剂量的生物酶用于调理造纸活性污泥,探讨了不同剂量中性纤维素酶或中性蛋白酶调理造纸活性污泥不同时间对活性污泥性能的影响。实验数据表明,生物酶对活性污泥的一些性能(脱水性能、抽滤性能、压滤性能等)具有明显作用。 最后,中性纤维素酶、中性蛋白酶用于调理造纸活性污泥,实验对调理后污泥中胞外聚合物组成成分、颗粒比表面积及孔径、污泥表面形貌等进行了检测,并分析了生物酶调理活性污泥的作用机理。实验表明,生物酶降解污泥胞外聚合物中蛋白质和多糖,破坏胞外聚合物的结构,除此之外,生物酶导致污泥颗粒分散,比表面积增大,孔径减小,进而影响污泥的性能。


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