本發(fā)明涉及污泥脫水，尤其涉及一種生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化法污泥脫水方法。

背景技術(shù)：

1、生物蛋白酶是一種天然產(chǎn)生的生物蛋白，具有高效分解有機(jī)物的能力，可以加速污泥中有機(jī)物的降解。而二級(jí)厭氧消化法是一種在無(wú)氧條件下進(jìn)行的微生物降解過(guò)程，可以有效地降解有機(jī)物，減少污泥的體積。生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化法污泥脫水的原理是通過(guò)生物蛋白酶的加入，促進(jìn)污泥中有機(jī)物的降解，同時(shí)利用二級(jí)厭氧消化法進(jìn)行污泥的降解和濃縮，最終實(shí)現(xiàn)污泥的脫水處理。這種方法不僅能夠提高污泥的處理效率，還能夠減少能耗和化學(xué)藥劑的使用，具有較好的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化法污泥脫水在污泥處理領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、經(jīng)檢索，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n2023117581985的專利，公開了一種生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化法污泥脫水方法及裝置，該方法包括：將污泥以0-140℃熱水解，將熱水解后的污泥以50-55℃一級(jí)厭氧消化處理，將一級(jí)厭氧消化處理后的污泥混合生物蛋白酶，生物蛋白酶投加量為污泥干基的0.5-1‰，將混合后的污泥以37-43℃二級(jí)厭氧消化處理，添加凝絮劑并混合沉淀，將沉淀后的污泥增壓壓榨多次。上述專利中的一種生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化法污泥脫水方法及裝置存在以下不足：

3、上述方法使得熱水解處理溫度降低，后續(xù)的厭氧消化的溫降損失也就越少，通過(guò)生物蛋白酶強(qiáng)化胞外聚合物及有機(jī)物分解，資源化利用水平提高，相較于常規(guī)厭氧消化提升產(chǎn)氣率，但是污泥中的黏稠度和水分含量較為高，導(dǎo)致后續(xù)脫水設(shè)備的負(fù)擔(dān)增加，成本增高，所需的時(shí)間和能耗也較高，進(jìn)而使得污泥的脫水效率降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化法污泥脫水方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化法污泥脫水方法，包括以下步驟：

4、s1：將污泥從污水處理系統(tǒng)中收集起來(lái)，對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理；

5、s2：對(duì)預(yù)處理后的污泥投入攪拌釜中進(jìn)行熱處理和均勻攪拌；

6、s3：向攪拌釜中間歇投入比例為2：1的生物蛋白酶，連續(xù)攪拌1-2h，攪拌速度控制在260-400r/min；

7、s4：將攪拌釜進(jìn)行密封，通過(guò)加熱和噴水控制釜內(nèi)溫度和濕度；

8、s5：將處理后的污泥進(jìn)行一級(jí)厭氧消化處理和二級(jí)厭氧消化處理，通過(guò)微生物分解有機(jī)物，釋放出氣體和產(chǎn)生熱量；

9、s6：對(duì)經(jīng)過(guò)生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化處理后的污泥進(jìn)行脫水處理，得到干燥的污泥固體。

10、優(yōu)選地：所述s4步驟中，攪拌釜內(nèi)溫度保持在45-60℃，濕度保持在50-70％，靜止時(shí)間在3-5h。

11、進(jìn)一步地：所述s2步驟中，攪拌速度控制在350-820r/min，加熱溫度控制在50-70℃。

12、在前述方案的基礎(chǔ)上：所述s1步驟中，對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理，其具體方法如下：

13、s11：從污水處理系統(tǒng)中收集500g污泥，并將污泥浸泡于220ml的磺酸鹽型離子液體中；

14、s12：將污泥和磺酸鹽型離子液體混合攪拌反應(yīng)，并維持加熱溫度在20-35℃；

15、s13：靜止1-2h后，將混合有磺酸鹽型離子液體的污泥導(dǎo)入到離心機(jī)中進(jìn)行過(guò)濾后的固液分離處理；

16、s14：對(duì)去除磺酸鹽型離子液體的污泥進(jìn)行干燥處理，蒸發(fā)掉多余的磺酸鹽型離子液體，并將固態(tài)的污泥溶入300ml的水中，以備用。

17、在前述方案中更佳的方案是：所述s12步驟中，混合攪拌反應(yīng)的速度為150r/min，混合攪拌反應(yīng)的時(shí)間為30-50min。

18、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述s5步驟中一級(jí)厭氧消化處理，其具體的步驟如下：

19、一級(jí)厭氧消化處理：

20、a1：選擇產(chǎn)甲烷菌和厭氧氨氧化菌作為微生物菌種，并將其投入到一級(jí)厭氧消化反應(yīng)器中，建立共培養(yǎng)系統(tǒng)；

21、a2：調(diào)控共培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境條件；

22、a3：調(diào)節(jié)產(chǎn)甲烷菌和厭氧氨氧化菌的比例和密度，促使二者之間的相互作用和協(xié)同效應(yīng)；

23、a4：將通過(guò)生物蛋白酶處理后的污泥投入到一級(jí)厭氧消化反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)污泥有機(jī)物降解處理。

24、同時(shí)，所述a2步驟中，控制共培養(yǎng)系統(tǒng)中的溫度為35-40℃、ph值為6.5-7.5、無(wú)氧、碳源1-5％、氮源0.4-1％和磷源0.1-0.3％。

25、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的：所述a3步驟中，控制產(chǎn)甲烷菌和厭氧氨氧化菌的數(shù)量比在2：1之間，且密度控制在10^6-10^8個(gè)細(xì)胞/ml。

26、同時(shí)，所述s5步驟中二級(jí)厭氧消化處理，其具體的步驟如下：

27、二級(jí)厭氧消化處理：

28、b1：搭建二級(jí)厭氧消化反應(yīng)器，選用多孔陶瓷作為固定化微生物所需的載體材料；

29、b2：選擇產(chǎn)甲烷菌和硫還原菌作為微生物菌種，將其接種到多孔陶瓷上，讓微生物附著于表面形成固定微生物膜，并向二級(jí)厭氧消化反應(yīng)器引入比例為3：2的維生素b和谷氨酸。

30、b3：調(diào)控系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境條件，控制系統(tǒng)中的溫度為30-50℃、ph值為6-7.6、無(wú)氧、碳源1-4％、氮源0.4-1.2％和磷源0.2-0.4％；

31、b4：將一級(jí)厭氧消化處理后的污泥導(dǎo)入到二級(jí)厭氧消化反應(yīng)器中，讓污泥充分與多孔陶瓷表面接觸，完成二級(jí)污泥有機(jī)物降解處理。

32、作為本發(fā)明的一種更優(yōu)的方案：所述s6步驟中，對(duì)經(jīng)過(guò)生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化處理后的污泥進(jìn)行脫水處理，其具體步驟如下：

33、s61：將污泥投入到磁場(chǎng)輔助離心脫水機(jī)的脫水區(qū)域中；

34、s62：向脫水區(qū)域施加電場(chǎng)，使其作用于污泥，控制微生物和顆粒物質(zhì)移動(dòng)，促使水分的分離和排出，施加電場(chǎng)控制在2-15kv/m；

35、s63：在脫水過(guò)程中，通過(guò)水分儀監(jiān)控水分含量和脫水效率，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)電場(chǎng)參數(shù)；

36、s64：對(duì)處理脫水過(guò)程中產(chǎn)生的液態(tài)廢水通過(guò)沉淀和過(guò)濾方法進(jìn)行處理，再排放。

37、本發(fā)明的有益效果為：

38、1.該一種生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化法污泥脫水方法，通過(guò)對(duì)預(yù)處理后的污泥投入攪拌釜中進(jìn)行熱處理和均勻攪拌，并向攪拌釜中間歇投入比例為2：1的生物蛋白酶，同時(shí)，將攪拌釜進(jìn)行密封，通過(guò)加熱和噴水控制釜內(nèi)溫度和濕度，可以促進(jìn)污泥中有機(jī)物的降解和分解，提高有機(jī)物的溶解度和釋放率；使污泥中的生物蛋白酶和其他成分均勻分布，提高生物蛋白酶的作用效果，加速有機(jī)物的降解；同時(shí)，有助于生物蛋白酶充分與污泥中的有機(jī)物接觸，提高降解效率，在一定的溫度和濕度條件下，利用污泥中的微生物進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)酵和降解，促進(jìn)有機(jī)物的降解和釋放，且保持適宜的溫度和濕度有利于微生物的生長(zhǎng)和活動(dòng)，提高消化效率。

39、2.該一種生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化法污泥脫水方法，浸泡污泥于離子液體中，利用離子液體的溶解能力可以有效地去除污泥中的有機(jī)物質(zhì)，提高處理效率；且混合攪拌污泥和離子液體并維持適宜的溫度，有助于促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的降解，加快污泥處理過(guò)程；同時(shí)，通過(guò)過(guò)濾和固液分離處理，可以有效地將離子液體和溶解的有機(jī)物質(zhì)分離開來(lái)，減少后續(xù)處理過(guò)程中的能耗。

40、3.該一種生物蛋白酶聯(lián)合二級(jí)厭氧消化法污泥脫水方法，一級(jí)厭氧消化處理過(guò)程中，選擇產(chǎn)甲烷菌和厭氧氨氧化菌作為微生物菌種，建立共培養(yǎng)系統(tǒng)，可以促進(jìn)有機(jī)物的降解，提高產(chǎn)氣效率，且調(diào)控系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境條件，包括溫度、ph值、碳源、氮源和磷源等，為微生物的生長(zhǎng)和代謝提供適宜的條件，同時(shí)控制產(chǎn)甲烷菌和厭氧氨氧化菌的比例和密度，促使二者之間的相互作用和協(xié)同效應(yīng)，增強(qiáng)有機(jī)物降解效果；二級(jí)厭氧消化處理過(guò)程中，選擇產(chǎn)甲烷菌和硫還原菌作為微生物菌種，并固定在多孔陶瓷上，引入維生素b和谷氨酸，可以促進(jìn)微生物活性和有機(jī)物降解效率，且增加了微生物的降解面積，提高有機(jī)物降解質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)污泥在處理中充分促進(jìn)氣體產(chǎn)生和熱量釋放。