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随着城市废水处理量的增加,下水道接管率的提高和活性污泥(AS)系统的扩建,产生大量无法避免的污泥,新生剩余污泥的减量化及资源化的研究成为国际新趋势。基于微生物隐性生长的生物嗜热酶溶解(S-TE)技术,相对臭氧氧化、氯氧化、热水解、酸、碱、机械破碎、超声波和投加酶等方法,更经济高效、安全,而且能耗低、易于运行控制,结合后续工艺不仅可以实现污泥的“零排放”,还可同时实现废水的高效生物降解或沼气产能的增加,应用前景良好。本研究筛选分离出两株嗜热菌AT06-1和AT06-2,并对其进行形态特征和生理生化性质的初步鉴定。试验结果表明,AT06-1和AT06-2菌株都能分泌胞外蛋白酶和淀粉酶,生长适宜温度在45-70℃之间,经初步鉴定为嗜热芽孢杆菌Bacillus stearothermophilus sp.,适合作为S-TE污泥溶解的接种菌。本研究将AT06-2培养液接种入剩余污泥,在定温60℃下对不同浓度污泥(接种后浓度为7.792 g·L-1、14.716 g·L-1、21.286 g·L-1)溶解过程的主要有机固形物质的溶解与不接种条件下(调质后浓度为7.640 g·L-1、14.500 g·L-1、20.812 g·L-1)的溶解情况进行了对比,并对VSS的溶解进行了动力学分析。试验研究结果表明,S-TE污泥溶解存在两种反应(酶催化反应和热解反应)和两个过程:嗜热菌胞外酶(主要为蛋白酶和淀粉酶)首先解聚污泥胶团,进而溶解细菌的细胞壁,水解胞内有机物质。60h后接种试验VSS溶解率分别达到58.76%、50.17%和39.38% ,而未接种试验VSS溶解率仅为34.00%、28.63%和25.22%。除了溶解时间,固形物质中VSS的溶解主要受酶催化效应和热水解效应的影响,TSS的减量受VSS和FSS组成比例影响。VSS溶解过程在初始阶段基本符合一级反应动力学模型,接种后溶解速率常数Kd显著提高,分别为0.30d-1、0.23d-1和0.16d-1。本研究还探讨了接种与不接种嗜热菌、好氧和微好氧、不同温度等条件下S-TE预处理对剩余污泥溶解和各种化学组分变化的影响。试验研究结果表明:接种条件下,最适宜的溶解温度为65℃。此时污泥VSS和TSS溶解率提高程度最大,2d VSS、TSS溶解率分别达到34.09%和24.16%;SOCD和VFA逐渐累积,最大达到4531 mg/L和2319mg/L;蛋白酶活性也得到很大提高。污泥溶解产生的蛋白质被蛋白酶水解,蛋白质和氨氮浓度先升高后降低,碱度和pH升高后略有降低。微好氧条件下VSS溶解率相对于好氧条件稍低,但是VFA累积明显,碱度较高,有利于改善污泥的厌氧消化性能。