【技术实现步骤摘要】
利用多流态耦合复极性电极微生物电解池处理剩余污泥的方法
本专利技术属于环境工程中有机质生物利用
，具体涉及一种利用多流态耦合复极性电极微生物电解池处理剩余污泥的方法。
技术介绍
微生物电解技术具有厌氧环境、输入电能低、产生能源气体等特点。传统的微生物电解池，分为无质子交换膜的单室型和有质子交换膜的双室型，通常采用一组或者多组叠加的二维电极，由于电极间距、内阻等影响，导致电解池内电场分布不均、电流密度较低、传质效率较弱，进而影响总糖、蛋白质等有机物的降解和氢气产量。目前，已有研究报道了三维电极微生物电解池，虽然采用了单极性三维电极的形式，由于电极填充材料均为一种材质，未能达到充分增大电流效率的效果。因此，微生物电解池电极构型有待进一步优化。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用多流态耦合复极性电极微生物电解池处理剩余污泥的方法，解决现有技术中三维电极微生物电解池，由于电极填充材料均为一种材质，未能达到充分增大电流效率的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：...
【技术保护点】
1.利用多流态耦合复极性电极微生物电解池处理剩余污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：石墨棒预处理：将石墨棒依次采用丙酮、无水乙醇和纯水中进行清洗，在每种溶液中分别超声清洗20min，清洗结束后常温干燥，并将催化剂涂敷至石墨棒表面；/n步骤二：碳布预处理：将碳布依次采用丙酮、无水乙醇和纯水中进行清洗，在每种溶液下分别超声清洗20min；清洗结束后，在450℃下干燥30min；/n步骤三：构建复极性三维电极反应器：所述反应器为圆柱形壳体结构，内径130mm，高150mm；具体构建方法如下：/n1)、将磁搅拌子放入反应器底部，然后在反应器中距其底部约20mm高处榫接...
【技术特征摘要】
1.利用多流态耦合复极性电极微生物电解池处理剩余污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：石墨棒预处理：将石墨棒依次采用丙酮、无水乙醇和纯水中进行清洗，在每种溶液中分别超声清洗20min，清洗结束后常温干燥，并将催化剂涂敷至石墨棒表面；
步骤二：碳布预处理：将碳布依次采用丙酮、无水乙醇和纯水中进行清洗，在每种溶液下分别超声清洗20min；清洗结束后，在450℃下干燥30min；
步骤三：构建复极性三维电极反应器：所述反应器为圆柱形壳体结构，内径130mm，高150mm；具体构建方法如下：
1)、将磁搅拌子放入反应器底部，然后在反应器中距其底部约20mm高处榫接固定一块圆形多孔挡板，用于承托颗粒层；
2)、将长度140mm，直径10mm的石墨棒和长410mm，宽100mm的碳布放入反应器，其中，石墨棒沿反应器的轴线方向设置，且石墨棒的上端与反应器顶部固定连接；碳布环绕反应器内壁一周设置，碳布的内侧设置有一张与碳布相同尺寸的塑料网，依靠塑料网弯曲时产生的弹力将碳布压紧固定在反应器内壁上，碳布的下端与反应器底部留出20mm间距；
3)、将活性炭颗粒和聚氯乙烯颗粒均匀混合后，填充反应器中，且位于多孔挡板之上，形成颗粒层，颗粒层填充高度为80mm，填充后颗粒自然堆积，依靠磁搅拌子搅拌速度的改变实现两种颗粒的流化或悬浮状态，石墨棒的下端插入颗粒层中；聚氯乙烯颗粒能够在阳极碳布和阴极石墨棒的电场作用下极化，使得每一个颗粒形成一端阴极、一端阳极的具有两种极性的“复极性”结构；大量活性炭颗粒和聚氯乙烯颗粒构成“多通道”，使得在电极表面发生的电化学反应均能找到邻近的“粒子通道”进行电子传输；
步骤四：反应器启动：所述反应器的侧壁上开设有进料口、反冲洗孔和集气孔，其中进料管连接至进料口、反冲洗管连接至反冲洗孔、集气管连接至集气孔；将直流电源正极与碳布连接，直流电源负极通过电阻与石墨棒串联连接；
将培养液和剩余污泥混合，从进料口加入反应器中，在20V外加电压下，运行3-5天，然后将反应器内混合物排出，再加入新的培养液和剩余污泥，继续在20V电压下运行，重复上述操作2-3次后，完成反应器阳极微生物的驯化和富集；
步骤五：反应器运行：在20-30V外加电压条件下，根据待处理的污泥浓度，调整颗粒悬浮或流化状态，采用万用表测量电阻两端的电流，作为外电路电流值；反应器中产生的气体通过集气孔和集气管最终流入一个倒扣的充满水的量筒中，气体不溶于水，气体体积通过量筒排出的液体体积进行计量...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷晨雨，胡凯，孙杏，林佩雯，殷志伟，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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