固定化酶污水處理技術(shù)
來源: 閱讀:2332 更新時間:2014-08-19 14:21適用范圍
適用于制藥、食品、屠宰、養(yǎng)殖、高氨氮廢水治理工程。
主要技術(shù)內(nèi)容
一、基本原理
該技術(shù)以生物酶催化技術(shù)為核心,依據(jù)基因改性工程學、生物反應(yīng)動力學理論,通過應(yīng)用系統(tǒng)方法,運用高校復合酶固定化、高分子材料合成等技術(shù),采用不同于普通微生物的系列生物酶結(jié)合技術(shù),將多種生物酶進行復合,將酶分子植入非親水性的骨架中,構(gòu)建穩(wěn)定、有序,且催化降解高效表達的反應(yīng)平臺。該技術(shù)通過生物酶催化原理,對污染物質(zhì)中更復雜的化學鏈進行開環(huán)斷鏈,酶分子可以使反應(yīng)物分子中化學鍵拉長、扭曲和變形,使它們更容易被水解,在短時間內(nèi)迅速對有機物進行催化氧化降解為小分子,從高分子有機物降解為低分子有機物或CO2、H2O等無機物;不但提高了污水的可生化性,而且可促進土著有效菌、優(yōu)勢菌的生長,具有快速高效去除COD、氨氮、脫色、除臭等作用,同時還可提高自然水體的自凈功能,從而達到去除污染物的目的。
二、技術(shù)關(guān)鍵
原料的選擇、酶的定向富集、固定化酶形態(tài)、酶的固定化方法、酶反應(yīng)器選擇、酶的抗污染、酶使用周期、處理系統(tǒng)的工藝優(yōu)化、載體的利用與再生、固定化酶填料與酶反應(yīng)器類型的選擇。
典型規(guī)模
3500t/d屠宰廢水深度處理工程。
主要技術(shù)指標及條件
一、技術(shù)指標
1.出水達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級排放標準:CODcr≤100mg/L,BOD≤30mg/L,氨氮≤15mg/L,SS≤70mg/L.
2.酶的配伍之間的關(guān)系,對復雜廢水的作用,每立方米固定化酶層柱或者顆粒材料與底物反應(yīng)之間1~3h完成,比傳統(tǒng)生物處理方法提高3~5倍效果。
3.固定化材料的最佳經(jīng)濟成本,材料的再生使用率達90%。
4.固定化酶的半衰期達180~360d,固定化酶組合材料的有效作用時間達360d。
5.經(jīng)反應(yīng)器一級處理的出水指標,BOD去除率90%,COD去除率可達88%,色度去除率達98%,氨氮去除率達95%。
二、條件要求
pH:4.0~10,最佳4.5~8;溫度:10~55℃,最佳25~40℃.
主要設(shè)備及運行管理
一、主要設(shè)備
固定化酶、污水泵、鼓風機、污泥壓縮機、二氧化氯發(fā)生器。
二、運行管理
操作方便,無須專人操作管理,可實現(xiàn)連續(xù)性、自動化的廢水處理。
投資效益分析
一、投資情況
總投資:765.4萬元。其中,設(shè)備投資:450萬元。
主體設(shè)備壽命:固定化酶有效使用壽命為1年。
運行費用:37.8萬元/年。
二、經(jīng)濟效益分析
年節(jié)省水費63萬元、電費35.6萬元、藥劑費51.4萬元,一年共節(jié)省150萬元,5.1年即可收回投資。
三、環(huán)境效益分析
達到國家水污染排放標準,并實現(xiàn)節(jié)能減排效果,CODcr年削減量為2331t,氨氮年削減量為72.4t,有效控制環(huán)境污染。促進企業(yè)可持續(xù)反戰(zhàn),提高生產(chǎn)規(guī)模,直接增加經(jīng)濟利潤。
技術(shù)成果鑒定與鑒定意見
一、組織鑒定單位
福建省環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會
二、鑒定時間
2008年8月28日
三、鑒定意見
實現(xiàn)了固定化酶在污水處理方面的工程應(yīng)用,技術(shù)成果經(jīng)環(huán)保典型工程案例的驗證,具有良好的處理效果;具有交叉學科集成創(chuàng)新的特點。成果居國內(nèi)同類研究的領(lǐng)先水平。
推廣情況及用戶意見
一、推廣情況
固定化酶污水處理技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域高濃度工業(yè)廢水、難降解工業(yè)廢水、高氨氮工業(yè)廢水、城市污水處理工程及中水回用工程已得到應(yīng)用。
二、用戶意見
采用固定化酶污水處理技術(shù),減少環(huán)保處理設(shè)施一次投資成本,并且運行成本降低,處理效果好,運行正常,實現(xiàn)達標排放,污染物年削減量逐年增加,減少排污收費,達到節(jié)能減排效果。使企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模加大,直接提高經(jīng)濟效益。
獲獎情況
2010年福州市科學技術(shù)進步獎