“耐溫酶溶解（S-TE）法”實現活性污泥法剩余污泥零排放
一、關鍵詞
本項目技術稱作“耐溫酶溶解（S-TE）法”，是利用嗜熱脂肪芽胞桿菌產生的酶（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，是實現活性污泥法剩余污泥零排放的經濟型措施。
二、技術性能介紹
1、活性污泥及處置
活性污泥，是指污水或廢水經生物處理在曝氣池后經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（不包括預處理系統的柵渣、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，但還有>50%的剩余污泥需經污泥濃縮、污泥脫水最終去填埋、焚燒或進行農用堆肥處置。這種處理污泥的傳統方式，流程長、設備投資大，處理成本高、麻煩。
2、“耐溫酶溶解（S-TE）法”及其機理
“耐溫酶溶解（S-TE）法”，是利用嗜熱脂肪芽胞桿菌產生的酶（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管中，稱毛細水，約占污泥水分20%左右；第三種存在于污泥顆粒內部（生物細胞內的水）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物質，產生有酶蛋白加有機物、酶蛋白加有機物加金屬離子的全酶，如水解酶、各種脫氫酶、丙酮酸脫羥酶和細胞色素氧化酶。酶蛋白的功能是催化生物化學反應的加速進行，輔酶的功能是傳遞電子、原子或化學基團，其中的金屬離子還起激活劑作用。
“S-TE法”是根據米契里斯（米氏公式）理論推導出酶促反映速度方程式：S（底物）——T（溫度及時間）E（酶），根據質量作用定律，產物P的生成量決定于中間產物ES的濃度。ES的濃度越高，酶促反應速度越快。
3、實現活性污泥法剩余污泥零排放技術的條件要求
活性污泥法MSS：3000mg/l、BOD5：0.8kg/m3.d。為了達到這方面的條件，需要在剩余污泥含水率高達98%~99.2%時，先進行污泥濃縮。推薦的方法采用運行費用低于離心濃縮法、濃縮效率又大于重力濃縮法的新穎設備——淺層高效零速氣浮設備（氣浮濃縮法）。
三、應用舉例
1、如某處理規模10萬m3/d污水處理廠，每天產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備進行污泥濃縮，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調節池約1050m3/d。
濃縮污泥由氣浮設備中心旋轉撇泥筒刮入出泥斗排入濃縮污泥集泥池。濃縮污泥集泥池設計成特殊的結構形式，兼作“耐溫酶溶解（S-TE）法”污泥溶解池，嫁接和時續投加嗜熱脂肪芽胞桿菌對濃縮污泥進行溶解，并在集泥池鼓進由燃煤熱風爐供給的>70℃的熱空氣給集泥池濃縮污泥加溫，創造適合嗜熱脂肪芽胞桿菌生存新陳代謝的良好環境。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、增加設施：淺層高效零速氣浮設備一套，二班制操作運行，每小時處理能力為100m3/h、每天培植接種的生物培養箱1臺、提供熱空氣對濃縮污泥加溫的燃煤熱風爐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）。增加設備的裝機總功率29.2kw，常開22kw。
3、投資與效益：增加設施土建與設備投資估算約85萬元、設備安裝費12萬元、技術服務費、調試及培訓費小計10萬元，總投資估算107萬元。增加設施的運行費用約為傳統的污泥濃縮、脫水濾餅外運處理的運行成本的60%，降低了污水處理總運行成本約0.03元/m3污水，全年節省108萬元。因此，投資“耐溫酶溶解（S-TE）法”實現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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