去除厌氧消化系统中硫化氢的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种去除厌氧消化系统中硫化氢的方法，包括步骤：将浓缩后的污泥加入有机玻璃电解池中进行电解；将电解后的污泥加入厌氧消化系统中，使用血清瓶进行生物化学产甲烷势能测试，以评估硫化氢去除效果和甲烷产量；其中，在进行生物化学产甲烷势能测试前，还包括步骤：使用氮气冲洗血清瓶和底物的顶部空间15分钟，并在37℃下运行30天直至系统稳定。本发明专利技术提供的去除厌氧消化系统中硫化氢的方法，可以在厌氧消化系统中去除硫化氢的同时提高产甲烷量，方法简单，成本低，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
去除厌氧消化系统中硫化氢的方法
本专利技术涉及污泥处理与资源化
，具体涉及一种去除厌氧消化系统中硫化氢的方法。
技术介绍
目前，活性污泥法是全球污水生物处理中最广泛应用的技术，但是在处理过程中，将会产生大量的剩余污泥。随着污水处理量与日俱增，污泥产量随之呈现递增趋势，污泥的处理是污水处理厂的一大难题。污泥中含有丰富的有机质，如何充分利用这些生物资源已成为污泥处理的新趋势。利用污泥厌氧消化技术可以从污泥中回收生物沼气，沼气中的甲烷气体经过收集纯化后能转换为电能再次利用。然而，在污泥厌氧消化过程中，通常伴随着硫化氢的产生。硫化氢可以通过硫酸还原菌产生(消耗有机物同时将硫酸盐还原为硫化氢)，也可以在污泥中含硫物质的降解挥发产生。硫化氢是一种有毒有害且具有腐蚀性的物质，不仅降低了甲烷的纯度，也导致了生物反应器及气体收集设备的严重腐蚀。如何在厌氧消化过程中有效的去除硫化氢是一个新的挑战。目前，在厌氧消化系统中常规的去除硫化氢主要涉及化学氧化法，化学沉淀法，生物过滤法，活性炭吸附法等。其中，最经济的方法是生物处理，例如生物过滤器，但是长时间的去除过程以及处理后所产生的有机废物副产品是其主要弊端。添加化学药剂(如硝酸盐，铁盐)使硫化氢沉淀是一种被广泛应用在厌氧消化系统中的方法。但是化学品的运输，储存及处理会带来相应的安全问题以及巨大的运营成本。最近，因为具有高效率，减少化学添加，和调节能力的优势，电化学法去除硫化氢受到了关注。目前，电化学法去除硫化氢主要涉及两种机理：一是采用牺牲金属电极为阳极，在通电过程中金属电极被氧化而释放金属从而沉淀硫化氢，另一种是通过电解水产生的氧气间接氧化硫化氢。此技术现阶段仅仅用于污水中硫化氢的控制，而在污泥处理中胡硫化氢去除仍未应用。另外，电化学处理技术仍采用直流电的方式，通常会导致在阴极上形成不可渗透的氧化膜导致连续电流效率的损失。脉冲电流可以通过暂停带电粒子的电泳传输来破坏电化学系统中存在的平衡偶极机构的稳定性，同时能通过降低极化和电阻来减少能量的消耗。在污水处理过程中的絮凝剂的添加，海水的引入或工业废水的冲击，使得污泥的含盐量通常为5-20g/L(导电率约为500-1000μS/cm)，这一特性显示了电化学污泥处理的优越性。另一方面，污泥中胞外蛋白是一种具有吸附金属能力的结构，污水中含有的金属物质(主要来源于氯化铁絮凝剂，工业废水冲击，或地下水渗透)将会被污泥吸附并包裹在污泥内部。目前，通过电化学的手段充分利用污泥本身具有的特性，即高导电率，含大量金属及有机物等，实现污泥的资源化利用一直被人们所忽视。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术目的在于提供一种去除厌氧消化系统中硫化氢的方法，以在厌氧消化系统中去除硫化氢的同时提高产甲烷量，方法简单，成本低，具有很好的应用前景。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术提供了一种去除厌氧消化系统中硫化氢的方法，包括步骤：将浓缩后的污泥加入有机玻璃电解池中进行电解；将电解后的污泥加入厌氧消化系统中，使用血清瓶进行生物化学产甲烷势能测试(BMPtest)，以评估硫化氢去除效果和甲烷产量。优选地，浓缩后的污泥的悬浮固体浓度(MLSS)为4500-8000mg/L。优选地，电解采用的电压为0-15V，电解采用的脉冲模式选自1秒开/1秒关、2秒开/2秒关、2秒开/8秒关中的一种。优选地，电解的时间为20-40分钟。优选地，血清瓶为125mL血清瓶。优选地，血清瓶中装有40mL电解后的污泥、20mL产甲烷污泥和20mL的1x磷酸盐缓冲液。优选地，在进行生物化学产甲烷势能测试前，还包括步骤：使用氮气冲洗血清瓶和底物的顶部空间15分钟，并在37℃下运行30天直至系统稳定。本专利技术提供的技术方案，具有如下的有益效果：本专利技术提供一种去除厌氧消化系统中硫化氢的方法，可以在厌氧消化系统中去除硫化氢的同时提高产甲烷量，方法简单，成本低，具有很好的应用前景。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为本专利技术实施例1中在不同脉冲电压污泥预处理情况下厌氧消化系统中硫化氢的产生量图；图2为本专利技术实施例1中在不同脉冲电压污泥预处理情况下厌氧消化系统中甲烷气体的产生量图；图3为本专利技术实施例1中在不同脉冲电压预处理后剩余污泥中溶解性金属释放含量图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。本专利技术提供一种去除厌氧消化系统中硫化氢的方法，包括如下步骤：S1：将剩余污泥浓缩至混合液悬浮固体浓度(MLSS)为4500-8000mg/L；S2：将浓缩后的剩余污泥加入有机玻璃电解池中，以0-15V的电压，采用(1秒开/1秒关、2秒开/2秒关或2秒开/8秒关)的脉冲模式，电解污泥20-40分钟后，将电解后的污泥加入厌氧消化系统中；S3：使用125mL血清瓶进行生物化学产甲烷势能测试(BMPtest)，以评估硫化氢去除效果及甲烷产量；血清瓶中装40mL电解后的污泥，20mL产甲烷污泥和20mL的1x磷酸盐缓冲液；S4：在BMPtest前，使用氮气冲洗血清瓶和底物的顶部空间15分钟以确保厌氧条件，并在37℃下运行30天直至系统稳定；S5：厌氧消化系统运行中，检测硫化氢去除效果及产甲烷量。下面结合具体实施例对本专利技术提供的技术方案作进一步说明。实施例1本实施例提供一种去除厌氧消化系统中硫化氢的方法，包括如下步骤：S1：分别取某市政污水处理厂剩余污泥100mL，并调节其混合液悬浮固体浓度(MLSS)为8000mg/L；S2：将浓缩后的剩余污泥加入有机玻璃电解池中，分别以0、1、3、5、8、10、12、15V的电压，采用(2秒开/8秒关)的脉冲模式，电解污泥40分钟后，将剩余的污泥加入厌氧消化系统中；S3：分别使用125mL血清瓶进行生物化学产甲烷势能测试(BMPtest)，以评估硫化氢去除效果及甲烷产量；血清瓶中装40mL电解后的污泥，20mL产甲烷污泥和20mL的1x磷酸盐缓冲液；S4：在BMPtest前，使用氮气冲洗血清瓶和底物的顶部空间15分钟以确保厌氧条件，并在37℃下运行30天直至系统稳定；S5：厌氧消化系统运行中，检测硫化氢去除效果及产甲烷量。本实施例中，在不同脉冲电压(0、1、3、5、8、10、12、15V)污泥预处理情况下厌氧消化系统中硫化氢的产生量、甲烷气体的产生量和预处理后剩余污泥中溶解性金属释放含量如下表1所示。图1为本专利技术实施例1中在不同脉冲电压(0、1、3、5、8、10、12、15V)污泥预处理情况下厌氧消化系统中硫化氢的产生量图；图2为本专利技术实施例1中在不同脉冲电压(0、1、3、5、8、10、12、15V)污泥预处理情况下厌氧消化系统中甲烷气体的产生量图；图3为本专利技术实施例1中在不同脉冲电压(0、1、3、5、8、10、12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除厌氧消化系统中硫化氢的方法，其特征在于，包括步骤：将浓缩后的污泥加入有机玻璃电解池中进行电解；将所述电解后的污泥加入厌氧消化系统中，使用血清瓶进行生物化学产甲烷势能测试，以评估硫化氢去除效果和甲烷产量。

【技术特征摘要】
1.一种去除厌氧消化系统中硫化氢的方法，其特征在于，包括步骤：将浓缩后的污泥加入有机玻璃电解池中进行电解；将所述电解后的污泥加入厌氧消化系统中，使用血清瓶进行生物化学产甲烷势能测试，以评估硫化氢去除效果和甲烷产量。2.根据权利要求1所述的去除厌氧消化系统中硫化氢的方法，其特征在于：所述浓缩后的污泥的悬浮固体浓度为4500-8000mg/L。3.根据权利要求1所述的去除厌氧消化系统中硫化氢的方法，其特征在于：所述电解采用的电压为0-15V，所述电解采用的脉冲模式选自1秒开/1秒关、2秒开/2秒关、2秒开/8秒关中的一种。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛蔚琦，曾谦，郝天伟，陈光浩，
申请(专利权)人：薛蔚琦，曾谦，
类型：发明
国别省市：广东,44