城市剩余污泥是城市生活污水處理過程中的副產(chǎn)物,其產(chǎn)量大并含有大量有害物質(zhì),需妥善處理或處置,以達(dá)到穩(wěn)定化、減量化、資源化目的。厭氧發(fā)酵因可同時實現(xiàn)污泥處理及能源回收,是一種可持續(xù)的污泥處理技術(shù)。但由于剩余污泥的細(xì)胞壁穩(wěn)定,分解速率慢,往往會限制污泥的水解酸化效率,進而降低污泥的減量化程度及甲烷產(chǎn)量。近期的研究發(fā)現(xiàn),微生物電解池（Microbial electrolysis cell,MEC）可以促進包括水解酸化在內(nèi)的污泥厭氧消化效率。考慮到零價鐵（Zerovalentiron,ZVI）及Fe3O4對污泥厭氧消化的促進作用,本論文擬研究MEC及鐵材料來強化污泥的水解酸化,從而提高污泥的厭氧消化效率,主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）為了探究鐵、碳電極在污泥厭氧消化中的作用,分別構(gòu)建以Fe-C和C-C為電極的MEC（以Ag/AgCl為參比電極）,通過控制工作電極電勢,研究Fe、C電極在MEC處理污泥中的作用。結(jié)果表明,工作電極施加-0.6V的電勢,在C-CMEC中,甲烷產(chǎn)量相比于空白反應(yīng)器提高15.1%,COD去除率提高10.9%。然而,Fe-C MEC的甲烷產(chǎn)量及COD去除率卻分別比空白反... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２美國、中國及日本剩余污泥使用及處置的現(xiàn)狀??

在Ｆｅｎｇ的研究中，當(dāng)把ＺＶＩ投加到污泥厭氧消化的反應(yīng)器中，發(fā)現(xiàn)ＺＶＩ可以通??過減少Ｈ２的生成促進污泥的水解酸化效率，和空白反應(yīng)器相比，甲烷的產(chǎn)量提高了??４３．５％，污泥的減量化效率提高了?１２．２％［８４］。他把主要原因歸結(jié)為兩點（如圖１，４）：首先，??－１３－??

考慮到單室ＭＥＣ和雙室ＭＥＣ具有的優(yōu)點及存在的問題，研宄者開發(fā)出一種新的??構(gòu)型一氣體擴散型ＭＥＣ。氣體擴散型ＭＥＣ由液體腔室和氣體腔室組成，陰極無膜結(jié)構(gòu)??或采用膜－電極復(fù)合結(jié)構(gòu)（如圖１．５）。在該結(jié)構(gòu)中，氫氣從陰極產(chǎn)生后可以迅速被收集，??避免了單室ＭＥＣ中氫氣向陽極擴散而被微生物消耗。另外，氣體擴散型ＭＥＣ中，可以??通過縮短陽極和陰極之間的距離來達(dá)到降低內(nèi)阻的目的。但是，對于有交換膜的陰極，??膜的存在依然會產(chǎn)生電勢損耗，只是在傳統(tǒng)的雙室ＭＥＣ的基礎(chǔ)上有所降低。而對于無??膜的陰極擴散型ＭＥＣ，常常出現(xiàn)電極的阻塞和電解液的滲漏的問題。??ｒ＾ｉ?ｎ??：極］?ｐｋ?＾?ｐｆｅ?［ｆｔ??雙室型?單室型?氣休擴散陰極型??圖１．５?ＭＥＣ的主要構(gòu)型??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｍａｉｎ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ＭＥＣ??考慮到ＭＥＣ在產(chǎn)氫過程中存在的問題，Ｃｈｅｎｇ于２００９年首次提出利用ＭＥＣ進行??產(chǎn)甲烷在產(chǎn)甲烷的ＭＥＣ中陽極反應(yīng)同樣是把有機物氧化為二氧化碳、質(zhì)子和電子，??而在陰極會利用微生物把陽極生成的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化生成甲烷。需要指出的是，在Ｃｈｅｎｇ的研??宄中

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]生物質(zhì)微生物電解池強化產(chǎn)氫及陽極群落結(jié)構(gòu)環(huán)境響應(yīng)[D]. 路璐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]城市污泥與谷殼制備吸附劑及其對染料廢水處理的研究[D]. 劉雪成.武漢科技大學(xué) 2014



本文編號：3478875