一、關(guān)鍵詞

        本項目技術(shù)稱作“耐溫酶溶解（S-TE）法”，是利用嗜熱脂肪芽胞桿菌產(chǎn)生的酶（如淀粉酶和朊酶）在65℃下使污泥溶解，溶解的污泥返回曝氣池被分解，是實(shí)現(xiàn)活性污泥法剩余污泥零排放的經(jīng)濟(jì)型措施。

二、技術(shù)性能介紹

        1、活性污泥及處置

        活性污泥，是指污水或廢水經(jīng)生物處理在曝氣池后經(jīng)二次沉淀池沉淀分離出來的活性污泥或生物膜脫落形成的污泥（不包括預(yù)處理系統(tǒng)的柵渣、初沉池的沉砂和投加絮凝劑形成的污泥）。活性污泥法和生物膜脫落形成的污泥，基本上是生物的殘體和部分顆粒膠體，極易發(fā)臭、含水率高，又難于脫水，這部分剩余污泥是本項目“耐溫酶溶解（S-TE）法”的主要處理對象。

        盡管在污水處理中一部分污泥按大約50%左右的回流比回到生化處理系統(tǒng)，但還有>50%的剩余污泥需經(jīng)污泥濃縮、污泥脫水最終去填埋、焚燒或進(jìn)行農(nóng)用堆肥處置。這種處理污泥的傳統(tǒng)方式，流程長、設(shè)備投資大，處理成本高、麻煩。

        2、“耐溫酶溶解（S-TE）法”及其機(jī)理

       “耐溫酶溶解（S-TE）法”，是利用嗜熱脂肪芽胞桿菌產(chǎn)生的酶（如淀粉酶和朊酶）在65℃下使污泥溶解，溶解的污泥返回曝氣池被分解。具體機(jī)理簡述如下：

        生物膜法的污泥量一般是7~19kg/m3.d，含水率為96%~98%，比重：1.02；活性污泥法的污泥量一般是10~21kg/m3.d，含水率為99.2%~99.6%，比重：1.005~1.008，這些污泥的主要組分為生物的殘體及顆粒膠質(zhì)微粒。活性污泥含水率高，污泥中水的存在有三種形式：一種稱間隔水或游離水存在于污泥顆粒固相間隙中，約占污泥水分70%左右；第二種存在于污泥顆粒毛細(xì)管中，稱毛細(xì)水，約占污泥水分20%左右；第三種存在于污泥顆粒內(nèi)部（生物細(xì)胞內(nèi)的水）和粘附于顆粒表面的水，約占污泥水分的15%~19%，第三種水只有在顆粒和細(xì)胞破裂后始能分離。

       “耐溫酶溶解（S-TE）法”利用嗜熱脂肪芽胞桿菌吸收活性污泥固相顆粒中的碳源營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生有酶蛋白加有機(jī)物、酶蛋白加有機(jī)物加金屬離子的全酶，如水解酶、各種脫氫酶、丙酮酸脫羥酶和細(xì)胞色素氧化酶。酶蛋白的功能是催化生物化學(xué)反應(yīng)的加速進(jìn)行，輔酶的功能是傳遞電子、原子或化學(xué)基團(tuán)，其中的金屬離子還起激活劑作用。

       “S-TE法”是根據(jù)米契里斯（米氏公式）理論推導(dǎo)出酶促反映速度方程式：S（底物）——T（溫度及時間）E（酶），根據(jù)質(zhì)量作用定律，產(chǎn)物P的生成量決定于中間產(chǎn)物ES的濃度。ES的濃度越高，酶促反應(yīng)速度越快。

        3、實(shí)現(xiàn)活性污泥法剩余污泥零排放技術(shù)的條件要求

        活性污泥法MSS：3000mg/l、BOD5：0.8kg/m3.d。為了達(dá)到這方面的條件，需要在剩余污泥含水率高達(dá)98%~99.2%時，先進(jìn)行污泥濃縮。推薦的方法采用運(yùn)行費(fèi)用低于離心濃縮法、濃縮效率又大于重力濃縮法的新穎設(shè)備——淺層高效零速氣浮設(shè)備（氣浮濃縮法）。

三、應(yīng)用舉例

        1、如某處理規(guī)模10萬m3/d污水處理廠，每天產(chǎn)生的活性污泥法剩余污泥估測1500m3/d、含水率為99.2%，先通過淺層高效零速氣浮設(shè)備進(jìn)行污泥濃縮，使污泥含水率降至30%左右，濃縮污泥量約450m3/d，分離液通過氣浮出水管回流至污水處理系統(tǒng)調(diào)節(jié)池約1050m3/d。

        濃縮污泥由氣浮設(shè)備中心旋轉(zhuǎn)撇泥筒刮入出泥斗排入濃縮污泥集泥池。濃縮污泥集泥池設(shè)計成特殊的結(jié)構(gòu)形式，兼作“耐溫酶溶解（S-TE）法”污泥溶解池，嫁接和時續(xù)投加嗜熱脂肪芽胞桿菌對濃縮污泥進(jìn)行溶解，并在集泥池鼓進(jìn)由燃煤熱風(fēng)爐供給的>70℃的熱空氣給集泥池濃縮污泥加溫，創(chuàng)造適合嗜熱脂肪芽胞桿菌生存新陳代謝的良好環(huán)境。通過“耐溫酶溶解（S-TE）法”使污泥溶解后返回曝氣池被分解，從而完成活性污泥法剩余污泥零排放的全過程。

        2、增加設(shè)施：淺層高效零速氣浮設(shè)備一套，二班制操作運(yùn)行，每小時處理能力為100m3/h、每天培植接種的生物培養(yǎng)箱1臺、提供熱空氣對濃縮污泥加溫的燃煤熱風(fēng)爐1臺和將溶解污泥泵送返回曝氣池的潛污泵2臺（一開一備）。增加設(shè)備的裝機(jī)總功率29.2kw，常開22kw。

        3、投資與效益：增加設(shè)施土建與設(shè)備投資估算約85萬元、設(shè)備安裝費(fèi)12萬元、技術(shù)服務(wù)費(fèi)、調(diào)試及培訓(xùn)費(fèi)小計10萬元，總投資估算107萬元。增加設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用約為傳統(tǒng)的污泥濃縮、脫水濾餅外運(yùn)處理的運(yùn)行成本的60%，降低了污水處理總運(yùn)行成本約0.03元/m3污水，全年節(jié)省108萬元。因此，投資“耐溫酶溶解（S-TE）法”實(shí)現(xiàn)活性污泥法剩余污泥零排放項目一年可得益回收。

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