一种微生物电解池耦合磁铁矿处理垃圾渗沥液的方法技术

技术编号:37976500 阅读:20 留言:0更新日期:2023-06-30 09:51
本发明专利技术提供了一种微生物电解池耦合磁铁矿处理垃圾渗沥液的方法,包括如下步骤:(1)培养产甲烷古菌;(2)对厌氧活性污泥曝气处理后,将其接种到UASB反应器,并以垃圾渗沥液为底物,对污泥进行驯化、富集;同时,在反应器中加入产甲烷古菌;(3)在反应器中投加酸处理后的石墨碳刷作为阴、阳极,同时投加参比电极;将电化学工作站与反应器中的石墨碳刷、参比电极连接,构建微生物电解池反应体系;(4)投加纳米磁铁矿;(5)启动UASB反应器,对垃圾渗沥液进行厌氧生物处理。本发明专利技术将电化学技术和磁铁矿耦合,利用外加电势的作用进一步提高强化微生物的种间电子传递效率,进而提高微生物对垃圾渗沥液的处理效率,并提高甲烷产率。并提高甲烷产率。并提高甲烷产率。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物电解池耦合磁铁矿处理垃圾渗沥液的方法


[0001]本专利技术涉及环境微生物
,尤其涉及一种微生物电解池耦合磁铁矿处理垃圾渗沥液的厌氧生物处理方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展,大量未经有效处理的生活污水、工业废水的排放导致水体污染问题日趋严重,人类社会发展受到抑制。
[0003]废水厌氧生物处理技术,主要是通过厌氧微生物的代谢活动,降解废水中的有机物,合成新的微生物细胞及H2或CH4等气体产物,目前已被广泛应用于废水处理中。然而,现有的废水厌氧生物处理技术应用范围也存在局限性,该技术的应用范围与所处理水体的理化性质密切相关。而垃圾渗沥液便是一种难以处理的复杂废水,此类废水不仅含有较高含量的无机盐,还含有各种重金属离子、较高浓度腐殖酸等,这严重抑制了微生物的活性甚至可能导致功能微生物死亡,给生物处理法的应用带来了极大限制。若此类废水排放前未经妥善处理,会对土壤、地表甚至地下水造成严重污染。
[0004]因此,探索出一种高效处理垃圾渗沥液的厌氧生物处理方法显得尤为重要。
专利技术内容
[00本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物电解池耦合磁铁矿处理垃圾渗沥液的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)培养产甲烷古菌:培养产甲烷古菌Methanosarcina,用于后续驯化培养用辅助菌;(2)厌氧活性污泥的驯化、富集:使用CO2/N2混合气对流体化的厌氧活性污泥曝气处理;接着,将处理后的厌氧活性污泥接种到UASB反应器,并以垃圾渗沥液为底物,对厌氧活性污泥进行驯化与富集;同时,在UASB反应器中加入步骤(1)的产甲烷古菌Methanosarcina,用于缩短驯化周期,加速反应器启动;(3)构建微生物电解池:在UASB反应器中投加两支酸处理后的石墨碳刷作为阴极和阳极,同时投加一支Ag/AgCl参比电极;接着,将电化学工作站与UASB反应器中的石墨碳刷、参比电极分别连接,以石墨碳刷作为阴阳极施加外加电势,构建微生物电解池反应体系;(4)投加纳米磁铁矿:将纳米磁铁矿投加到所述微生物电解池反应体系的UASB反应器中,同时投加分散剂WA;(5)厌氧生物处理:启动UASB反应器,以垃圾渗沥液为底物,耦合微生物电解池与磁铁矿,对垃圾渗沥液进行厌氧生物处理。2.根据权利要求1所述的微生物电解池耦合磁铁矿处理垃圾渗沥液的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,产甲烷古菌Methanosarcina的具体培养方法如下:

以25mM乙酸钠为培养基底物,接种产电菌Geobacter降解乙酸钠,同时取处于对数生长期的产甲烷古菌Methanosarcina接种至培养基中;

在上述培养基中加入1mM纳米磁铁矿并通入50mL CO2气体,提高培养体系中控制导电菌毛合成的基因以及控制还原CO2合成甲烷的基因表达,加速Methanosarcina的培养。3.根据权利要求1所述的微生物电解池耦合磁铁矿处理垃圾渗沥液的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,厌氧产甲烷功能微生物的具体驯化与富集方法如下:

采集厌氧活性污泥,并使用搅拌机搅拌使其呈流体状;

使用混合比例20:80的CO2/N2混合气对500mL流体化厌氧活性污泥曝气处理1h,去除溶解氧;

将曝气处理后的厌氧活性污泥接种到UASB反应器中,并以厌氧瓶中稀释50倍的垃圾渗沥液为底物,对厌氧活性污泥中所含的厌氧产甲烷功能微生物进行驯化与富集,同时加入步骤(1)培养得到的产甲烷古菌Methanosarcina作为辅助菌,以缩短驯化周期,加速反应器启动;

利用温控装置将UASB反应器温度维持在37
±
1℃,并调节蠕动泵泵速,设置水力停留时间24h,通过UASB反应器出气口与CO2气瓶连接向所述UASB反应器内通入CO2,提高培养体系中控制还原CO2合成甲烷的基因表达,加速产甲烷功能菌的富集...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤丁丁陈骞汪小东赵皇周艳陈燕平石克富江振华卢永强史诗乐马彩凤王媛杜荏
申请(专利权)人:中建三局水利水电开发有限公司
类型:发明
国别省市:

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