表面活性剂烷基糖苷促进活性污泥发酵生产短链脂肪酸的研究(6)
时间:2018-03-07 10:11 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.4.3 生物表面活性剂 现在已知的大部分表面活性剂都是由化学工艺合成，在生产和使用过程中难免会对环境造成一定程度的污染。而生物表面活性剂以无毒、能完全生物降解、对环境没有污染等优点得到了越来越多的应用。烷基糖苷(APG)是在酸的催化下由葡萄糖的半缩醛羟基和脂肪醇羟基失去一分子水而得到的产物，是一种性能较全面的优良的生物表面活性剂。由于其表面张力低、去污能力强、泡沫丰富稳定和配伍性好，因此广泛应用于化妆品、洗涤剂和工农业生产中，是无毒无刺激的绿色表面活性剂。 鼠李糖脂（RL）由假单胞菌产生，它不仅具有表面活性剂应有的功能，而且易于生物降解、毒性小，因此在医药、日化、食品及石油开采等许多领域具有很大的发展潜力。目前，鼠李糖脂之所以没有在工业上得到广泛应用是因为其过高的生产成本，所以为了降低其生产成本必须寻找分布广泛、价位不高的材料作为微生物生产鼠李糖脂的原料。 1.5 本课题的目的和意义 剩余活性污泥厌氧消化技术的应用，既能有效减少污泥的产生量，又能产生附加价值较高的生物质，受到了越来越多研究者的关注。综合近些年的研究发现，水解是污泥厌氧消化的限速步骤，而如何提高污泥水解速率，促进有机质的溶出，成为了提高厌氧消化效率的重要研究方向。 表面活性剂由于其优异的增溶作用被用于污泥厌氧消化技术中，而化学表面活性剂由于其难生物降解性、存在一定的毒性，应用受到了一定的限制。因此，本研究采用生物表面活性剂烷基糖苷和鼠李糖脂，对比两者对污泥水解、酸化阶段的影响，确定最佳投加量，研究生物表面活性剂促进产酸的机理，以期深入了解表面活性剂在污泥厌氧消化中的作用，为后续污泥减量化与资源化奠定了理论基础。 1.6 本课题的研究内容 （1）通过投加不同量生物表面活性剂烷基糖苷及鼠李糖脂，探究对污泥产酸的促进作用，确定两种表面活性剂的最佳投加量； （2）分别探索烷基糖苷及鼠李糖脂对剩余污泥厌氧发酵过程中水解、产乙酸阶段的影响，对生物表面活性剂促进产酸的机理进行研究。 2 实验过程 2.1 材料与方法 2.1.1 实验用泥 本实验中所用原料为南京市某污水处理厂二沉池的剩余污泥。污泥相关参数见表2.1。 表2.1 剩余污泥性质 剩余活性污泥各项参数 参数值 含固率/ % 3.0±0.1 pH 6.82±0.01 总固体残渣（TSS）/ g•L-1 28.2±0.03 挥发性固体（VSS）/ g•L-1 10.8±1.6 溶解性化学需氧量（SCOD）/ mg•L-1 2818.0±21.7 短链脂肪酸（SCFAs）/ mg•L-1 188.3±8.4 可溶性糖/ mg•L-1 77.3±4.6 蛋白质/ mg•L-1 60.3±2.7 2.1.2 实验药品 本实验中所用到的主要实验药品，如表2.2所示； 2.1.3 实验仪器与设备 本实验中所使用的仪器和设备，如表2.3所示； 表2.2 实验所需药品 药品名称 纯度 药品名称 纯度 磷酸二氢钾 分析纯（AR） 重铬酸钾 优级纯（GR） 硫酸铝钾 分析纯（AR） 硫酸铜 优级纯（GR） 浓硫酸 分析纯（AR） 福林酚试剂 生化试剂 (责任编辑：qin) |