一種促進(jìn)藻類廢液厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法技術(shù)

一種促進(jìn)藻類廢液厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法，首先采用離心法提取厭氧污泥的胞外聚合物，將藻類廢液與厭氧污泥混合加入到厭氧生物反應(yīng)器中，再對(duì)厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)的C/N/P營養(yǎng)比進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整營養(yǎng)比后進(jìn)水水質(zhì)為：COD為20000~25000mg/L，C/N/P為100~200:5:1，pH值為6.0~9.0，預(yù)熱后，將提取的胞外聚合物與NiCL2.6H2O制成混合液A投加到厭氧生物反應(yīng)器中。將產(chǎn)甲烷菌生長必須的微量元素Ni螯合為溶解態(tài)生物促進(jìn)劑供產(chǎn)甲烷菌利用，克服了化學(xué)沉淀作用，提高了微量元素的利用率。最大程度提高了藻類廢液厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣率，并且促進(jìn)劑添加量微小，成本低，操作簡單。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種水處理技術(shù)，特別是。
技術(shù)介紹
海水或淡水水體富營養(yǎng)化后藍(lán)藻等微生物大量繁殖，從而會(huì)分別引起赤潮或水華現(xiàn)象，如2008年5月太湖出現(xiàn)大面積水華，水華出現(xiàn)后對(duì)大量繁殖的藻類往往以人工打撈的方式進(jìn)行處理，收集的藻類經(jīng)壓濾后產(chǎn)生的 濾液有機(jī)質(zhì)含量高，需要進(jìn)行處理才能排放水體。厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣是處理這類廢液的一種經(jīng)濟(jì)、可行的資源再利用方法。在藻類廢液厭氧發(fā)酵過程中，產(chǎn)甲烷菌的生長除了 C/N/P營養(yǎng)配比要求在合適的范圍內(nèi)，還需要一些必要的微量金屬元素。有研究表明，微量金屬元素Ni的添加能夠促進(jìn)沼氣產(chǎn)率的提高。但由于厭氧反應(yīng)器中硫化物、硫酸鹽、磷酸鹽或碳酸鹽的存在，容易導(dǎo)致Ni元素的化學(xué)沉淀。因此，尋找一種理想的螯合劑，將Ni元素螯合在螯合物內(nèi)部，使其以溶解態(tài)的形式存在于厭氧反應(yīng)器內(nèi)，供產(chǎn)甲烷菌利用，就成為提高藻類廢液厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣率的關(guān)鍵問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種克服了化學(xué)沉淀作用、提高了微量元素的利用率的促進(jìn)藻類廢液厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法。本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，，其特點(diǎn)是 首先采用離心法提取厭氧污泥的胞外聚合物EPS，采取質(zhì)量濃度8 9g/L的厭氧污泥混合液，在300(T3500r/min的條件下離心l(Tl5min,棄去上清液并用蒸懼水補(bǔ)足,如此兩次；在300(T3500r/min的條件下再一次離心l(Tl5min，棄去上清液后直接在1000(Tl2000r/min的條件下高速離心l(Tl5min，取高速離心后的上清液經(jīng)O. 22 μ m濾膜過濾后即可得到胞外聚合物EPS ;胞外聚合物EPS中有機(jī)物含量為23°/Γ61%、蛋白質(zhì)含量為2. Ρ/Γ28. 3%、多聚糖含量為1. 09Γ23. 0%、DNA含量為0% 5. 2% ； 將藻類廢液與厭氧污泥混合加入到厭氧生物反應(yīng)器UASB中，使厭氧污泥占液體總量的濃度為8、g/L，再對(duì)厭氧生物反應(yīng)器UASB內(nèi)的C/N/P營養(yǎng)比進(jìn)行調(diào)整，具體方法是使用甲醇改變有機(jī)碳的比例，使用尿素改變氮的比例，使用磷酸鹽改變磷的比例，調(diào)整營養(yǎng)比后進(jìn)水水質(zhì)為COD 為 2000(T25000mg/L，C/N/P 為 100^200:5:1, PH 值為 6. 0 9· 0，采用電熱棒對(duì)進(jìn)水預(yù)熱的方法使厭氧生物反應(yīng)器UASB內(nèi)溫度控制為5(T55°C，將提取的胞外聚合物EPS與NiCL2. 6H20按質(zhì)量比5: f 10:1的比例混合制成混合液A，再將混合液A按30^50 μ L/L的比例濃度投加到厭氧生物反應(yīng)器UASB中。本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，厭氧生物反應(yīng)器UASB中為泥水混合狀態(tài)，混合動(dòng)力來自底部進(jìn)水的上升流帶動(dòng)。本專利技術(shù)的有益效果本專利技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于從污水處理過程構(gòu)筑物厭氧生物反應(yīng)器UASB內(nèi)部的厭氧污泥中提取胞外聚合物EPS作為螯合劑，將產(chǎn)甲烷菌生長必須的微量元素Ni螯合為溶解態(tài)生物促進(jìn)劑供產(chǎn)甲烷菌利用，克服了化學(xué)沉淀作用，提高了微量元素的利用率。螯合劑來自于厭氧反應(yīng)器內(nèi)部微生物產(chǎn)生，與反應(yīng)器體系具有高適應(yīng)性，最大程度提高了藻類廢液厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣率,產(chǎn)氣率提高了 539^72%，并且促進(jìn)劑添加量微小，成本低，操作簡單，效果明顯，可用于工程實(shí)踐。具體實(shí)施例方式，藻類廢液厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣過程本質(zhì)上是厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)的產(chǎn)甲烷菌對(duì)有機(jī)底物的利用過程，而產(chǎn)甲烷菌又以厭氧污泥的形式存在于反應(yīng)器內(nèi)部。所以，在螯合劑的選擇過程中應(yīng)當(dāng)從厭氧污泥中提取，才能最大程度適應(yīng)厭氧反應(yīng)器內(nèi)的體系環(huán)境。首先采用離心法提取厭氧污泥的胞外聚合物EPS，采取質(zhì)量濃度8 9g/L的厭氧污泥混合液，在300(T3500r/min的條件下離心l(Tl5min,棄去上清液并用蒸懼水補(bǔ) 足，如此兩次；在300(T3500r/min的條件下再一次離心l(Tl5min,棄去上清液后直接在10000 12000r/min的條件下高速離心10 15min,取高速離心后的上清液經(jīng)0. 22 y m濾膜過濾后即可得到胞外聚合物EPS ;胞外聚合物EPS中有機(jī)物含量為23%飛1%、蛋白質(zhì)含量為2.1% 28. 3%、多聚糖含量為1. 0% 23. 0%、DNA含量為0% 5. 2% ； 將藻類廢液與厭氧污泥混合加入到厭氧生物反應(yīng)器UASB中，使厭氧污泥占液體總量的濃度為8、g/L，再對(duì)厭氧生物反應(yīng)器UASB內(nèi)的C/N/P營養(yǎng)比進(jìn)行調(diào)整，具體方法是使用甲醇改變有機(jī)碳的比例，使用尿素改變氮的比例，使用磷酸鹽改變磷的比例，調(diào)整營養(yǎng)比后進(jìn)水水質(zhì)為COD(化學(xué)需氧量)為2000(T25000mg/L，C/N/P為100 200:5:1, PH值為6.(T9. 0，采用電熱棒對(duì)進(jìn)水預(yù)熱的方法使厭氧生物反應(yīng)器UASB內(nèi)溫度控制為5(T55°C，將提取的胞外聚合物EPS與NiCL2. 6H20按質(zhì)量比5: f 10:1的比例混合制成混合液A，再將混合液A按3(T50 u L/L的比例濃度投加到厭氧生物反應(yīng)器UASB中，厭氧生物反應(yīng)器UASB中為泥水混合狀態(tài)，混合動(dòng)力來自底部進(jìn)水的上升流帶動(dòng)。混合液A按3(T50 u L/L的比例濃度投加到厭氧生物反應(yīng)器UASB中，意思就是混合液A加入量與厭氧生物反應(yīng)器UASB中液體總量的比例為3(T50 u L/L。即在每L厭氧生物反應(yīng)器UASB中的液體中加入混合液A的量為30 50 u L。所述厭氧污泥取自城市生活污水處理廠，城市生活污水經(jīng)厭氧生化處理后，在反應(yīng)器內(nèi)生長的微生物所形成的沉淀物。下面就本專利技術(shù)舉例說明，但不是對(duì)本專利技術(shù)的限制。對(duì)照實(shí)例 藻類廢液在未添加生物促進(jìn)劑的條件下相同溫度進(jìn)行厭氧發(fā)酵的沼氣產(chǎn)率為0. 32m3/kgCOD。實(shí)施例1 藻類廢液COD為21100mg/L，C/N/P % 180:5:1，PH為6. 7，初始厭氧污泥濃度為8. 2g/L，溫度為5(T55°C。胞外聚合物EPS有機(jī)物含量為31%，其中蛋白質(zhì)含量為8. 1%，多聚糖為6.5%, DNA為0. 7%。混合液A中EPS與NiCL2. 6H20的質(zhì)量比為10:1，混合液A在UASB中投加的濃度為30 u L/L。在相同條件及測定方法下測定，沼氣產(chǎn)率為0. 49 mVkgCOD,比對(duì)照例提聞了 53%。 實(shí)施例2 藻類廢液COD為24300mg/L，C/N/P為200:5:1，PH為8. 2，初始厭氧污泥濃度為8. 5g/L，溫度為5(T55°C。胞外聚合物EPS有機(jī)物含量為61%，其中蛋白質(zhì)含量為10. 7%，多聚糖為8. 2%，DNA為1. 9%。混合液A中EPS與NiCL2. 6H20的質(zhì)量比為5:1，混合液A在UASB中投加的濃度為50 μ L/L 在相同條件及測定方法下測定，沼氣產(chǎn)率為O. 55 mVkgCOD,比對(duì)照例提高了 72%。權(quán)利要求1.，其特征在于首先采用離心法提取厭氧污泥的胞外聚合物，采取質(zhì)量濃度8 9g/L的厭氧污泥混合液，在300(T3500r/min的條件下離心l(Tl5min,棄去上清液并用蒸懼水補(bǔ)足,如此兩次；在300(T3500r/min的條件下再一次離心10 15min,棄去上清液后直接在10000 12000r/min的條件下高速離心10 15min,取本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種促進(jìn)藻類廢液厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法，其特征在于：首先采用離心法提取厭氧污泥的胞外聚合物，采取質(zhì)量濃度8~9g/L的厭氧污泥混合液，在3000~3500r/min的條件下離心10~15min，棄去上清液并用蒸餾水補(bǔ)足，如此兩次；在3000~3500r/min的條件下再一次離心10~15min，棄去上清液后直接在10000~12000r/min的條件下高速離心10~15min，取高速離心后的上清液經(jīng)0.22μm濾膜過濾后即可得到胞外聚合物；胞外聚合物中有機(jī)物含量為23%~61%、蛋白質(zhì)含量為2.1%~28.3%、多聚糖含量為1.0%~23.0%、DNA含量為0%~5.2%；將藻類廢液與厭氧污泥混合加入到厭氧生物反應(yīng)器中，使厭氧污泥占液體總量的濃度為8~9g/L，再對(duì)厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)的C/N/P營養(yǎng)比進(jìn)行調(diào)整，具體方法是：使用甲醇改變有機(jī)碳的比例，使用尿素改變氮的比例，使用磷酸鹽改變磷的比例，調(diào)整營養(yǎng)比后進(jìn)水水質(zhì)為：?COD為20000~25000mg/L，C/N/P為100~200:5:1，PH值為6.0~9.0，厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)溫度控制為50~55℃，將提取的胞外聚合物與NiCL2.6H2O按質(zhì)量比5:1~10:1的比例混合制成混合液A，再將混合液A按30~50μL/L的比例濃度投加到厭氧生物反應(yīng)器中。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周正，胡慶昊，李佳，
申請(專利權(quán))人：淮海工學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：