[發(fā)明專利]一種基于陽極促進污泥厭氧消化和陰極二氧化碳還原的厭氧微生物電化學處理工藝在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811152439.0 | 申請日： | 2018-09-29 |
| 公開（公告）號： | CN109179938A | 公開（公告）日： | 2019-01-11 |
| 發(fā)明（設計）人： | 張耀斌;于麒麟;趙子升;全燮;權伍哲 | 申請（專利權）人： | 大連理工大學;大連宇都環(huán)境技術材料有限公司 |
| 主分類號： | C02F11/04 | 分類號： | C02F11/04;C02F11/00 |
| 代理公司： | 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242 | 代理人： | 楊威;涂文詩 |
| 地址： | 116000 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 陽極 陰極 污泥厭氧消化 還原 電化學處理 厭氧微生物 污泥池 二氧化碳 沼氣 污染物 乙酸 微生物處理 陰極反應池 處理效率 發(fā)酵過程 化學原料 升級改造 陰極電勢 有機物質(zhì) 高純度 零價鐵 有機物 電極 甲酸 能源 應用 生產(chǎn) | ||
1.一種基于陽極促進污泥厭氧消化和陰極二氧化碳還原的厭氧微生物電化學處理工藝，其特征在于：陽極污泥池(17)及陰極反應池(13)分別由水浴層i(2)和水浴層ii(11)包裹；所述陽極污泥池(17)及陰極反應池(13)用質(zhì)子交換膜(15)分隔開；鐵電極(5)置于所述陽極污泥池(17)中并與電化學工作站(20)的對電極接口(31)連接；Ag/AgCl電極(8)置于所述陰極反應池(13)左側(cè)并與所述電化學工作站(20)的參比電極接口(32)連接；碳電極(9)置于所述陰極反應池(13)右側(cè)并與所述電化學工作站(20)的工作電極接口(33)連接；水浴裝置(25)下方通過泵ii(27)、水浴管i(16)與所述水浴層i(2)連接；所述水浴層i(2)經(jīng)由水浴管ii(3)與所述水浴層ii(11)連接；所述水浴層ii(11)由水浴管iii(10)與所述水浴裝置(25)上方連接；初始污泥池(18)通過泵iii(28)、進泥管(36)經(jīng)由進泥口(1)與所述陽極污泥池(17)相連；所述陽極污泥池(17)由出泥口(6)通過汲泥管(35)、泵iv(29)與污泥儲存池(19)連接；電解液進水池(24)通過泵i(26)、進液管(14)經(jīng)由進水口(12)與所述陰極反應池(13)連接；所述陰極反應池(13)由出水口(7)通過汲液管(34)、泵v(30)與陰極出水池(21)連接；所述陽極污泥池(17)頂部經(jīng)氣體導管(4)與所述陰極反應池(13)連接，所述氣體導管(4)插入所述陰極反應池(13)池體底部；所述陰極反應池(13)頂部通過出氣導管(22)與氣體儲存室(23)相連。
2.一種使用權利要求1所述的裝置對城市污泥的厭氧微生物電化學處理工藝包括以下工序：
1)取污水處理廠產(chǎn)生的污泥或經(jīng)過預處理后的污泥，在室溫下靜止沉淀12-48h，最佳沉淀為24h，棄去上清液，留下沉降的污泥作為陽極污泥池(17)待發(fā)酵的污泥置于初始污泥池(18)；
2)取鐵片剪成2×5cm的長方形，用0.1mol/L的NaOH溶液浸泡15-25h，最佳浸泡時間為20h；用水沖洗后再用10％的HCl溶液浸泡15-25h后烘干，最佳浸泡時間為20h，用水沖洗去除表面的油垢、銹跡，真空干燥5-8h后作為鐵電極(5)備用，最佳干燥時間為8h；
3)取直徑為0.5-2.0cm長4.5-5.5cm的碳棒，作為優(yōu)選，采用的碳棒直徑為1cm，長度為5cm，用此材料作為碳電極(9)；碳棒沖去粉塵后，用4mol/L的HCl溶液浸泡15-25h，最佳浸泡時間為20h；用水沖洗后再用4mol/L的NaOH溶液浸泡15-25h后烘干備用，最佳浸泡時間為20h；
4)鐵電極(5)置于陽極污泥池(17)中并與電化學工作站(20)的對電極接口(31)連接；Ag/AgCl電極(8)置于陰極反應池(13)左側(cè)并與電化學工作站(20)的參比電極接口(32)連接；碳電極(9)置于陰極反應池(13)右側(cè)并與電化學工作站(20)的工作電極接口(33)連接；
5)陽極污泥池(17)與陰極反應池(13)由質(zhì)子交換膜(15)分隔；打開進泥口(1)，設置調(diào)整泵iii(28)速至污泥停留時間16-30天，作為優(yōu)選，污泥停留時間為20天，使沉降后的污泥通過進泥管(36)、進泥口(1)進入到陽極污泥池(17)；
6)打開進水泵i(26)，使電解液進水池(24)中濃度為0.3-0.8mol/L的NaHCO3溶液通過泵i(26)、進液管(14)、進水口(12)進入到陰極反應室(13)，通過泵i(26)的泵速使得水力停留時間調(diào)整為16-30天，作為優(yōu)選NaHCO3濃度為0.5mol/L，水力停留時間為20天；
7)打開水浴裝置(25)，使得恒溫進水依次通過泵ii(27)、水浴管i(16)、水浴層i(2)、水浴管ii(3)、水浴層ii(11)、出水管ii(10)，并回流至水浴裝置(25)；
8)打開電化學工作站(20)，工作電勢設置范圍為-0.4V--1.6V，作為優(yōu)選，采用工作電極電勢為-1.2V；
9)在陽極污泥池(17)的氣體通過氣體導管(4)通入陰極反應池(13)電解液底部，陰極反應池(13)的氣體通過出氣導管(22)進入氣體儲存室(23)；
10)陽極污泥池(17)的污泥經(jīng)出泥口(6)通過汲泥管(35)、泵iv(29)進入污泥儲存池(19)，陰極反應池(13)的陰極電解液經(jīng)出水口(7)通過汲液管(34)、泵v(30)進入陰極出水池(21)。
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