[发明专利]一种预处理联合电化学技术促进剩余活性污泥厌氧消化产甲烷的方法

权利要求书

1.一种预处理联合电化学技术促进剩余活性污泥厌氧消化产甲烷的方法，其特征在 于，包括如下步骤：

1)对污泥进行浓缩处理；

2)联合预处理污泥：先对污泥进行超声预处理，再进行加碱预处理，得到预处理后的 污泥；

3)微生物电解池耦合污泥厌氧消化产甲烷：将联合预处理后的污泥送入MEC-AD耦合 反应器中进行发酵产甲烷。

2.根据权利要求1所述的一种预处理联合电化学技术促进剩余活性污泥厌氧消化产甲 烷的方法，其特征在于，步骤1)对污泥进行浓缩处理，具体为将污泥先静置20-25小时， 除去上层液体，下层污泥用筛网过滤，去除沙砾等杂质，并加水调整VSS为12.0-16.0g/L。

3.根据权利要求1所述的一种预处理联合电化学技术促进剩余活性污泥厌氧消化产甲 烷的方法，其特征在于，步骤2)对污泥进行超声预处理，具体为在频率20.0-100.0kHz， 能量密度0.2-0.6kW/L下预超声预处理5-15分钟。

4.根据权利要求3所述的一种预处理联合电化学技术促进剩余活性污泥厌氧消化产甲 烷的方法，其特征在于，步骤2)对污泥进行超声预处理，具体为使用24+48kHz双频超声 仪对污泥进行预处理，能量密度0.5kW/L下预超声预处理10分钟。

5.根据权利要求1所述的一种预处理联合电化学技术促进剩余活性污泥厌氧消化产甲 烷的方法，其特征在于，步骤2)对污泥加碱预处理，具体为使用浓度为5.0-10.0mol/L的氢 氧化钠溶液将污泥的pH值进行调节至8.0-11.0；首先加水调整污泥VSS为10.0-15.0g/L，然 后边搅拌边加入氢氧化钠溶液，调节pH＝8.0-11.0，静置4-6min后，再次测定其pH并加入 氢氧化钠调整为8.0-10.0，静置4-6min后，再次调节pH＝8.0-10.0。

6.根据权利要求1所述的一种预处理联合电化学技术促进剩余活性污泥厌氧消化产甲 烷的方法，其特征在于，步骤3)具体为将联合预处理后的污泥送入MEC-AD耦合反应器 中，厌氧消化4-6天，放入已驯化好的阳极碳刷，同时接通外电源，提供0.5-1.0V外加电 压。

7.根据权利要求6所述的一种预处理联合电化学技术促进剩余活性污泥厌氧消化产甲 烷的方法，其特征在于，步骤3)阳极碳刷是由阳极为直径25.0mm，长25.0mm，表面积 0.22m²的碳刷制作而成，先将碳刷在丙酮中浸泡24小时，然后再马弗炉中温度450℃下灼 烧30min；阴极为涂有Pt/C催化层的碳布，碳布只有一面涂有催化层，催化层的面积为 7.0cm²与透气防水层。

8.根据权利要求6或7所述的一种预处理联合电化学技术促进剩余活性污泥厌氧消化 产甲烷的方法，其特征在于，阳极碳刷的驯化培养具体为在高温50℃-60℃，溶解氧浓度 ≤0.5mg/L的条件下，对活性污泥进行厌氧发酵产酸，然后将经过发酵产酸的污泥进行离 心，取其上清液作为污泥发酵液，将该发酵液通入到单室微生物电解池中，进入到电解产氢 阶段，阳极胞外电子传递菌属在阳极得到富集，同时电子在Pt/C的催化下在阴极表面与质 子结合生成氢气，气体经过反应器顶部的气袋得以收集。