[发明专利]一种提高污泥蛋白质提取效率及改善污泥脱水性的方法

说明书

本发明公开了一种提高污泥蛋白质提取效率及改善污泥脱水性的方法，包括如下步骤：1)污泥酸化处理：对浓缩污泥进行酸化处理，将浓缩污泥的PH值调节至3‑3.5；2)氧化预处理：向酸化后的污泥中加入Fe²⁺和过氧化钙，并在室温下搅拌；3)提取蛋白质：将氧化预处理后的污泥进行离心处理，之后，抽滤上清液，提取污泥蛋白质；4)脱水处理：对抽滤上清液后的污泥进一步脱水。该提高污泥蛋白质提取效率及改善污泥脱水性的方法，可以实现污泥快速、大量的脱水，使污泥体积显著减少，实现污泥的减量化处理。

技术领域

本发明涉及浓缩污泥处理领域，特别提供了一种提高污泥蛋白质提取效率及改善污泥脱水性的方法，通过氧化预处理对浓缩污泥进行调理，以提高污泥蛋白质提取效率并改善其脱水性。

背景技术

污水污泥通常被称为生物固体，是城市污水处理过程中的主要产物，来自浓缩池的污泥含水率通常为98％左右。2010年我国污泥总产量为5427万吨，2017年污泥产量增加至7436万吨，污泥产量的持续增加会给城市环境带来巨大危害。污泥主要是由微生物组成的胶体嵌入而成的生物聚合物，聚合物的絮凝作用使颗粒细小，具有凝胶状结构，产生胶体性质，使絮体之间存在静电斥力，污泥絮体难以压缩，因此单纯使用传统的机械脱水法只能去除大部分的自由水，而间隙水、吸附水、束缚水只能通过特殊的方法处理后才能脱除。研究发现，污泥的脱水能力与微生物胞外聚合物(EPS)中的蛋白质含量呈负相关，将EPS中的蛋白质高效提取出来，不但可以改善污泥的脱水性，还可以对蛋白质进行资源化利用，实现污泥的三化处理。

目前，常用污泥中蛋白质的提取方法主要分为物理法、化学法和生物法三种。物理法主要依靠热水解技术，这需要较高的温度，而低温热水解所需时间较长；化学法需要向污泥中添加热酸和热碱，这会产生大量的酸碱性废水，且反应条件剧烈；生物法所需微生物的生存条件较为严格，实际操作较为繁琐。

公开日期为2020年04月03日，公开号为CN106630524B的发明专利公开了一种改善剩余污泥脱水性能的方法，通过先采用酸液调节pH值为3-5，每千克干污泥中加入0.1-10克的Fe²⁺和0.1-10克的H₂O₂试剂，其中Fe²⁺源为FeSO₄、FeCl₂或FeCO₃，再采用水力空化处理，进而使得污泥中的含水量由98％以上降低至50％左右，固含量减少20％左右。该方法采用芬顿反应对污泥进行预处理，其需要较高的H₂O₂用量，且Fe³⁺的堆积也会影响氧化速率，同时其整体操作流程也较为繁琐，不利于大规模操作处理。

公开日期为2018年11月23日，公开号为CN108862992A的发明专利公开了一种蛋白酶联合热压力对污泥脱水的方法，提出对污泥进行酸化处理，加入胃蛋白酶(添加量为污泥干重的2～6％)进行调理，最后经热压力机脱水，热压力机设置加热温度为70～80℃，施加压力为5～7Mpa，脱水作用时间不大于5min。该方法虽然能一定程度降低污泥的含水率，但胃蛋白酶的作用条件要求较高，反应时间较长；另外热压力设备较大。因此，该方法实施起来相对复杂。

因此，开发一种可以高效提取污泥中蛋白质并且改善污泥脱水性能的方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高污泥蛋白质提取效率及改善污泥脱水性的方法，以解决现有技术中存在的问题。

本发明提供的技术方案为：一种提高污泥蛋白质提取效率及改善污泥脱水性的方法，包括如下步骤：

1)污泥酸化处理：对浓缩污泥进行酸化处理，将浓缩污泥的PH值调节至3-3.5；

2)氧化预处理：向酸化后的污泥中加入Fe²⁺和过氧化钙，并在室温下搅拌；