一种基于阳极促进污泥厌氧消化和阴极二氧化碳还原的厌氧微生物电化学处理工艺制造技术

技术编号:20086893 阅读:44 留言:0更新日期:2019-01-15 06:07
本发明专利技术公开了一种基于阳极促进污泥厌氧消化和阴极二氧化碳还原的厌氧微生物电化学处理工艺,具体内容如下:首先本发明专利技术可以在阳极污泥池内利用零价铁作为电极促进微生物处理污染物,并将阳极污泥池产生的沼气通往阴极反应池,并通过控制阴极电势使沼气中的CO2在阴极被还原为甲酸、乙酸等有机物。本发明专利技术提高了污染物的处理效率,而且使发酵过程中产生的CO2还原为有机物质以获得更高纯度的能源和化学原料,对环境更为友好。该技术方案可以应用于污泥厌氧消化工艺中为生产及纯化工艺中的经济产物的升级改造。

【技术实现步骤摘要】
一种基于阳极促进污泥厌氧消化和阴极二氧化碳还原的厌氧微生物电化学处理工艺
本专利技术涉及一种城市污泥的环保处理工艺。
技术介绍
随着我国经济和城市化的发展,城市污水的产生及其数量在不断的增加。截至2012年,全国已建有城镇污水处理厂2163座,日处理能力达1426万吨,该数目在未来的二十年还会有较大的增长,如此高的污水处理量,必然导致剩余污泥量的增加,据估计,目前全国湿污泥年产量约为6000万吨左右。目前全国对于剩余污泥的处理和处置技术尚未成熟,仅有不到1/3的污水厂有剩余污泥稳定处理设施,90%以上的城市污泥未得到妥善处理,污泥二次污染现象非常普遍。剩余污泥的处理投资和运行费用巨大,大约占整个污水处理厂投资和运行费用的30%—70%,给城市污水处理厂带来沉重的负担。厌氧发酵是目前污泥处理最流行的方法之一,但是厌氧发酵具有发酵周期长,池体容积大,污泥降解程度低,甲烷产量低并伴随着二氧化碳温室气体的产生等缺点。微生物电解池(Microbialelectrolysiscells)可以通过很小的电压供应利用电活性微生物能提高污染物的处理效率。目前对于沼气二氧化碳的还原及提高厌氧发酵过程中产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于阳极促进污泥厌氧消化和阴极二氧化碳还原的厌氧微生物电化学处理工艺,其特征在于:阳极污泥池(17)及阴极反应池(13)分别由水浴层i(2)和水浴层ii(11)包裹;所述阳极污泥池(17)及阴极反应池(13)用质子交换膜(15)分隔开;铁电极(5)置于所述阳极污泥池(17)中并与电化学工作站(20)的对电极接口(31)连接;Ag/AgCl电极(8)置于所述阴极反应池(13)左侧并与所述电化学工作站(20)的参比电极接口(32)连接;碳电极(9)置于所述阴极反应池(13)右侧并与所述电化学工作站(20)的工作电极接口(33)连接;水浴装置(25)下方通过泵ii(27)、水浴管i(16)与...

【技术特征摘要】
1.一种基于阳极促进污泥厌氧消化和阴极二氧化碳还原的厌氧微生物电化学处理工艺,其特征在于:阳极污泥池(17)及阴极反应池(13)分别由水浴层i(2)和水浴层ii(11)包裹;所述阳极污泥池(17)及阴极反应池(13)用质子交换膜(15)分隔开;铁电极(5)置于所述阳极污泥池(17)中并与电化学工作站(20)的对电极接口(31)连接;Ag/AgCl电极(8)置于所述阴极反应池(13)左侧并与所述电化学工作站(20)的参比电极接口(32)连接;碳电极(9)置于所述阴极反应池(13)右侧并与所述电化学工作站(20)的工作电极接口(33)连接;水浴装置(25)下方通过泵ii(27)、水浴管i(16)与所述水浴层i(2)连接;所述水浴层i(2)经由水浴管ii(3)与所述水浴层ii(11)连接;所述水浴层ii(11)由水浴管iii(10)与所述水浴装置(25)上方连接;初始污泥池(18)通过泵iii(28)、进泥管(36)经由进泥口(1)与所述阳极污泥池(17)相连;所述阳极污泥池(17)由出泥口(6)通过汲泥管(35)、泵iv(29)与污泥储存池(19)连接;电解液进水池(24)通过泵i(26)、进液管(14)经由进水口(12)与所述阴极反应池(13)连接;所述阴极反应池(13)由出水口(7)通过汲液管(34)、泵v(30)与阴极出水池(21)连接;所述阳极污泥池(17)顶部经气体导管(4)与所述阴极反应池(13)连接,所述气体导管(4)插入所述阴极反应池(13)池体底部;所述阴极反应池(13)顶部通过出气导管(22)与气体储存室(23)相连。2.一种使用权利要求1所述的装置对城市污泥的厌氧微生物电化学处理工艺包括以下工序:1)取污水处理厂产生的污泥或经过预处理后的污泥,在室温下静止沉淀12-48h,最佳沉淀为24h,弃去上清液,留下沉降的污泥作为阳极污泥池(17)待发酵的污泥置于初始污泥池(18);2)取铁片剪成2×5cm的长方形,用0.1mol/L的NaOH溶液浸泡15-25h,最佳浸泡时间为20h;用水冲洗后再用10%的HCl溶液浸泡15-25h后烘干,最佳浸泡时间为20h,用水冲洗去除表面的油垢、锈迹...

【专利技术属性】
技术研发人员:张耀斌于麒麟赵子升全燮权伍哲
申请(专利权)人:大连理工大学大连宇都环境技术材料有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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