造纸废水生物处理剩余污泥蛋白质提取的研究

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:tanhuanghehuanggua
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造纸工业废水量大、污染严重,生物法处理造纸废水后产生大量的剩余污泥,对环境造成不可忽视的威胁,同时也给造纸企业带来了巨大的经济负担。现有的污泥处理处置方法都存在二次污染和费用昂贵等问题,找到一种适宜的造纸废水生物处理剩余活性污泥的资源化方法势在必行。本文以造纸废水生物处理剩余活性污泥为原料,采用酸法和碱法水解污泥提取蛋白质,并采用超滤膜法浓缩蛋白质提取液。主要研究内容如下:分别以盐酸、氧化钙为添加剂,通过正交试验分析了体系pH、物料含水率、水解温度、反应时间对蛋白质提取率和蛋白质发泡性能的影响,确定了水解造纸废水生物处理剩余活性污泥的适宜工艺条件。在pH为1.5、水解温度为121℃、水解时间为5h、物料含水率为92%的条件下,蛋白质的提取率平均值达到41.19%,蛋白质的发泡体积为27.33m1,泡沫半衰期为11.80h。在pH为12.5、水解温度为125℃、水解时间为4h、物料含水率为92%的条件下,蛋白质的提取率平均值达到41.85%,蛋白质的发泡体积为28.33m1,泡沫半衰期为10.77h。同时,考察了浓缩压力、不同的浓缩方式对超滤膜浓缩工艺的影响,确定超滤浓缩蛋白质的适宜条件。在室温、0.16MPa的条件下,浓缩2%的蛋白质提取液,分为三阶段浓缩的工艺膜通量的恢复率最好,即蛋白液的浓度从2%浓缩到4%、从4%浓缩到8%和从8%浓缩到14%。最后,考察了不同清洗剂浓度、清洗压力、清洗方式对超滤膜膜通量恢复率的影响,确定了超滤膜适宜的清洗条件。清洗压力0.05MPa,碱性清洗剂为质量分数为0.3%的NaOH和0.1%的NaCIO的混合液,酸性清洗剂是质量分数为0.1%的IIc1,采用先酸洗后碱洗,动静态结合的清洗方式,膜通量的恢复率达到90.4%。研究证明,酸法和碱法水解造纸废水生物处理的剩余污泥提取蛋白质是为剩余污泥资源化提供有效的参考依据,为蛋白质发泡剂的生产提供了丰富的原材料。
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