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OsMFC技术处理污泥提高质子传递效率

发布时间:2018-08-11 23:08:59  来源:互联网   阅读:0

OsMFC技术处理污泥 提高质子传递效率

利用OsMFC技术处理污泥,污泥体积减少为原体积的41.3%,系统产水率为58.7%;在24d运行过程中,阳极室内污泥总化学需氧量、混合液悬浮固体、混合液挥发性悬浮固体消解率分别为22.2%,32.8%和47.6%。

剩余污泥作为城市污水处理厂废水处理的一种副产物,成分非常复杂,含有大量易降解有机物、恶臭物质、重金属、病原菌、寄生虫,如果随意排放或不恰当处置,将对生态环境造成二次污染,对人类活动构成威胁。然而剩余污泥中同样富含大量潜在能源物质和丰富的氮、磷等营养元素,可以作为一种资源加以利用。

目前,对剩余污泥能源化利用方式主要包括污泥热解气化产燃气、焚烧及厌氧消化产甲烷[等技术。污泥热解工艺流程较为复杂、操作相对困难,且污泥的高含水率不适于直接利用,需干化预处理;污泥燃烧供热技术因污泥含水率高、反应能耗高及燃烧后气态污染物难控制等问题,限制了其推广使用;厌氧消化产甲烷技术也存在着甲烷的分离纯化等问题。近年来,随着微生物产能技术的不断发展,微生物燃料电池(MFC)技术在产电微生物作用下可以将有机物直接转化为电能,因其具有生化反应条件温和、操作简单、产生清洁能源等特点,逐渐引起国内外研究者的关注。

随着研究的不断深入,研究者们逐渐发现,经MFC处理后,剩余污泥的含固率下降(约30%~40%),但污泥中的水未得到有效分离。污泥含水率升高,在进行后续处理前必须进一步脱水浓缩,不仅增加了相关费用,也复杂了处理工艺流程,制约了MFC在剩余污泥处理中的发展和应用。正渗透一微生物燃料电池(OsMFC)以正渗透(FO)膜代替传统的质子交换膜,与传统MFC相比可以提升质子的传递效率。

研究结果表明:在外阻470欧条件下,OsMFC的输出电压为(206±6)mV,输出功率为(231±13)mW/m3,OsMFC的内阻主要表现为极化内阻。随着反应的进行,FO膜水通量逐渐下降,整个系统产水率为58.7%,污泥体积减少为原体积的41.3%。实验测得阳极室消化污泥的TCOD,MLSS,MLVSS消解率分别为22.2%,32.8%和47.6%,MLVSS/MLSS值也从0.71减小到0.52。汲取液满足国家相关标准,稀释后可以作为钾肥灌溉农田

OsMFC技术处理污泥提高质子传递效率

。OsMFC可同步实现污泥浓缩消化并产电,为以后污泥浓缩提供了新的思路和方向。

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