公布日：2024.12.31
申請日：2024.11.01
分類號：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首先將污泥進行自然沉降，得到污泥樣品，然后將硫化鐵和亞硫酸鹽投加到污泥樣品中，進行預(yù)處理即可。本發(fā)明提供的采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，其具有原料易得、不會造成二次污染等優(yōu)點，且能達到理想的污泥破壁效果，硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理后的污泥中更多的胞內(nèi)及胞外聚合物的有機物質(zhì)釋放進入液相，使得污泥整體水解酸化率提升，達到資源和能源回收最大化的目的。
權(quán)利要求書
1.一種采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)將污泥進行自然沉降，得到污泥樣品；(2)將硫化鐵和亞硫酸鹽投加到污泥樣品中，進行預(yù)處理即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，自然沉降的溫度為1～6℃，自然沉降的時間為20～28h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，污泥樣品的pH值為6.5～7.5，TSS的濃度為10～20g/L，VSS的濃度為8～10g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，硫化鐵的投加量為0.1～0.6mmol/gVSS；所述亞硫酸鹽中SO32-和硫化鐵中的鐵元素的摩爾比為1:1～3。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，將硫化鐵和亞硫酸鹽投加到污泥樣品后調(diào)節(jié)pH值為5～7。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，其特征在于，所述硫化鐵為Fe3S4、Fe7S8或FeS2；所述亞硫酸鹽包含亞硫酸鈣或亞硫酸鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，預(yù)處理的轉(zhuǎn)速為120～150rpm，預(yù)處理的溫度為30～35℃，預(yù)處理的時間為20～28h。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中污泥厭氧發(fā)酵周期長，污泥微生物破壁困難，有機質(zhì)釋放率低下的問題。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，包括如下步驟：
(1)將污泥進行自然沉降，得到污泥樣品；
(2)將硫化鐵和亞硫酸鹽投加到污泥樣品中，進行預(yù)處理即可。
作為優(yōu)選，所述步驟(1)中，自然沉降的溫度為1～6℃，自然沉降的時間為20～28h。
作為優(yōu)選，所述步驟(1)中，污泥樣品的pH值為6.5～7.5，TSS的濃度為10～20g/L，VSS的濃度為8～10g/L。
作為優(yōu)選，所述步驟(2)中，硫化鐵的投加量為0.1～0.6mmol/gVSS；所述亞硫酸鹽中SO32-和硫化鐵中的鐵元素的摩爾比為1:1～3。
作為優(yōu)選，所述步驟(2)中，將硫化鐵和亞硫酸鹽投加到污泥樣品后調(diào)節(jié)pH值為5～7。
作為優(yōu)選，所述硫化鐵為Fe3S4、Fe7S8或FeS2；所述亞硫酸鹽包含亞硫酸鈣或亞硫酸鈉。
作為優(yōu)選，所述步驟(2)中，預(yù)處理的轉(zhuǎn)速為120～150rpm，預(yù)處理的溫度為30～35℃，預(yù)處理的時間為20～28h。
本發(fā)明的有益效果：
(1)本發(fā)明采用硫化鐵活化亞硫酸鹽對污泥進行預(yù)處理，其含有過渡金屬活性位點并且易于獲取，殘留的亞硫酸鹽很容易被氧氣氧化為無毒SO42-，還會產(chǎn)生過氧硫酸根自由基(SO5-·)和亞硫酸根自由基(SO3-·)等活性物質(zhì)，不僅能夠有效破壞半剛性細胞壁結(jié)構(gòu)，還可以破壞污泥絮體中的特定官能團和聚合物主鏈鍵。
(2)本發(fā)明驗證了，隨著硫化鐵活化亞硫酸鹽對污泥預(yù)處理時間的延長，溶解性蛋白質(zhì)的變化趨勢是先增加后減小，溶解性碳水化合物持續(xù)增加，這說明硫化鐵活化亞硫酸鹽對污泥進行預(yù)處理能夠破壞污泥微生物細胞結(jié)構(gòu)，有利于胞內(nèi)有機質(zhì)的溶出。與其他形態(tài)的硫化鐵活化亞硫酸鹽對污泥進行預(yù)處理的方法相比，Fe3S4活化亞硫酸鹽預(yù)處理對溶解性蛋白質(zhì)的釋放效果顯著，而溶解性碳水化合物釋放量與Fe7S8基本相同，而高于FeS2。這說明Fe3S4活化亞硫酸鹽對污泥進行預(yù)處理的方法具有顯著的優(yōu)越性。
(3)本發(fā)明提供的采用硫化鐵活化亞硫酸鹽預(yù)處理污泥的方法，其具有原料易得、不會造成二次污染等優(yōu)點，且能達到理想的污泥破壁效果，Fe3S4活化亞硫酸鹽預(yù)處理后的污泥中更多的胞內(nèi)及胞外聚合物中的有機物質(zhì)釋放進入液相，使得污泥整體水解酸化率提升，促進短鏈脂肪酸的生成，達到資源和能源回收最大化的目的。
（發(fā)明人：周愛娟;枚軍;強海峰;劉芝宏;岳秀萍;張家廣）
