印染污泥是紡織印染廢水處理產(chǎn)生的主要固體廢物,含水率高,成分復(fù)雜,在印染和整理過程中殘留了難降解有機物、重金屬等污染物,若不妥善處理會污染環(huán)境還會對人體健康產(chǎn)生影響。為了降低污泥運輸成本、便于后續(xù)的處理與處置,以提高污泥中有機質(zhì)利用價值。傳統(tǒng)污泥脫水技術(shù)效果一般,能耗高、易產(chǎn)生二次污泥。因此,研究一種溫和、高效的預(yù)處理技術(shù)來促進有機物的溶出、改善污泥脫水性能、提高污泥利用價值十分必要。本文利用微波處理、固載溶菌酶水解和微波輔助固載酶水解三種方式處理印染污泥,研究預(yù)處理對污泥溶胞和脫水性能的影響。主要研究內(nèi)容如下:采用微波輔助磁性Fe_3O_4纖維素微球固載溶菌酶水解印染污泥的方法,分析預(yù)處理前后胞外聚合物(EPS)中有機物的溶出情況,及對印染污泥脫水性能的影響。比較微波不同功率和不同處理時間,不同酶解溫度、酶解時間、pH和酶投加量對污泥溶胞的影響,確定最佳污泥溶胞條件。通過對微波輔助固載酶水解污泥各影響因素進行正交實驗,并分析三種預(yù)處理方式對污泥脫水性能的影響。本文主要研究結(jié)果如下:(1)微波預(yù)處理印染污泥,胞內(nèi)物質(zhì)溶出,減少滯水物質(zhì)含量,從而改善污泥的脫水性能。最適反應(yīng)條件為:功率600 W,反應(yīng)時間180 s。該條件下多糖和蛋白質(zhì)從緊密結(jié)合態(tài)到溶解相遷移,上清液中多糖和蛋白質(zhì)濃度增加。其中粘液層(Slime)、松散結(jié)合態(tài)胞外聚合物(LB-EPS)和緊密結(jié)合態(tài)胞外聚合物(TB-EPS)三種物質(zhì)濃度SCOD增加2.57倍、蛋白質(zhì)增加11.87倍、多糖增加2.42倍。(2)采用水熱合成法制備磁性Fe_3O_4納米微球,并在外表面包裹纖維素以增加活性基團,用交聯(lián)法制備固定化溶菌酶。用固定化的溶菌酶水解污泥,使胞內(nèi)物質(zhì)溶出,TB-EPS層的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到S-EPS、LB-EPS層。在溶菌酶投加量為0.09 g/gtss,pH=7.0,溫度為45℃,反應(yīng)時間4 h時,S-EPS、LB-EPS層上清液中SCOD、蛋白質(zhì)與多糖濃度均為最大值,SCOD增加2.24倍、蛋白質(zhì)增加10.21倍、多糖增加2.48倍。(3)對微波輔助固載酶水解印染污泥各影響因素進行正交試驗,在固定化溶菌酶投加量為0.09 g/gtss,溫度為40℃,反應(yīng)時間4 h,微波功率為400 W,微波處理時間為150 s時,胞內(nèi)物質(zhì)溶出量最多。三種方式預(yù)處理后印染污泥形貌電鏡掃描(SEM)圖和水解液熒光強度(EEM)表明:預(yù)處理可以破壞污泥微生物細胞壁實現(xiàn)胞溶,微波輔助固載酶水解污泥效果更佳;污泥CST變化和沉降曲線表明:微波輔助固載酶水解污泥,其脫水效果明顯優(yōu)于單獨的微波處理和酶水解。
【學(xué)位單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X791
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 印染污泥的現(xiàn)狀
    1.2 印染污泥的處理處置
    1.3 污泥預(yù)處理的概述
    1.4 微波的原理和應(yīng)用
    1.5 剩余污泥酶水解技術(shù)
    1.6 酶固定化技術(shù)研究
    1.7 本課題研究意義及研究內(nèi)容
第二章 材料與方法
    2.1 污泥來源
    2.2 實驗分析方法
    2.3 儀器與藥品
第三章 微波預(yù)處理強化印染污泥溶胞的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗材料
    3.3 實驗儀器和分析方法
    3.4 結(jié)果與討論
    3.5 小結(jié)
第四章 固定化溶菌酶預(yù)處理強化印染污泥水解的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗材料和分析方法
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 小結(jié)
第五章 預(yù)處理對印染污泥脫水性能影響研究
    5.1 引言
    5.2 實驗裝置和儀器
    5.3 材料與方法
    5.4 正交實驗設(shè)計
    5.5 結(jié)果與討論
    5.6 小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間獲得的研究成果
致謝

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