[发明专利]中性芬顿调理剩余污泥微生物电解产氢回收磷的方法

权利要求书

1.一种中性芬顿调理剩余污泥微生物电解产氢回收磷的方法，其特征在于，该方法是先对剩余污泥进行中性芬顿调理，然后再向该中性芬顿调理得到的剩余污泥中加入厌氧颗粒污泥进行厌氧消化预处理，得到厌氧消化产酸阶段的剩余污泥上清液；接着，将该厌氧消化产酸阶段的剩余污泥上清液加入到微生物驯化后的MEC反应器中，施加电压，进行MEC产氢；MEC产氢结束后，向该MEC反应器的阴极电解液中添加镁源，并向该MEC反应器中加入厌氧消化产甲烷阶段的剩余污泥上清液，调节阴极室pH值为8.0-12.0，即可析出得到鸟粪石沉淀；

所述中性芬顿调理所应用的pH为6.5-7.0；所述对剩余污泥进行中性芬顿调理是通过在芬顿过程中加入螯合剂引发芬顿反应的进行，而无需调节pH值，其中所述螯合剂为氮川三乙酸溶液或原儿茶酸溶液；由于反应原料的pH值在6.5-7.0之间，调理反应后混合溶液的pH值依然保持在6.5-7.0之间。

2.如权利要求1所述中性芬顿调理剩余污泥微生物电解产氢回收磷的方法，其特征在于，所述对剩余污泥进行中性芬顿调理具体是，向总固体含量为3 g/L-30 g/L的剩余污泥中，先加入三价铁离子溶液再加入螯合剂溶液，其中加入的所述三价铁离子溶液所含的三价铁离子与螯合剂溶液所含的螯合剂溶质两者的摩尔比为1:1.5，然后进行第一次搅拌，接着再加入H₂O₂ 溶液，使该H₂O₂ 溶液中的溶质H₂O₂ 与所述剩余污泥中干物质的质量比为0.2g/g，然后进行再次搅拌；

所述H₂O₂ 溶液中溶质H₂O₂ 的质量百分数为30%；所述第一次搅拌是快速搅拌30-60 s；所述再次搅拌是先进行快速搅拌30-60 s，然后再慢速搅拌2-6 h；所述快速搅拌的搅拌速度高于所述慢速搅拌的搅拌速度。

3.如权利要求1所述中性芬顿调理剩余污泥微生物电解产氢回收磷的方法，其特征在于，所述厌氧消化预处理具体是向所述中性芬顿调理得到的剩余污泥中加入厌氧颗粒污泥混合均匀，保持发酵浓度为5 wt% -10 wt%，然后向发酵料液中充入高纯氮气10-30 min，接着在25～37℃下厌氧消化处理3-10 d，得到厌氧消化产酸阶段的剩余污泥；所述高纯氮气的纯度不低于99.999%。

4.如权利要求1所述中性芬顿调理剩余污泥微生物电解产氢回收磷的方法，其特征在于，所述微生物驯化后的MEC反应器是通过以下方式处理得到的：对于阳极采用碳刷，阴极采用不锈钢网，且接种物采用稳定运行的MEC出水的双瓶式MEC反应器，以乙酸钠、葡萄糖或甲醇为碳源，外加0.5-1.0 V电压，并在电路中同时串联一个定值电阻，启动该MEC反应器，当通过该电阻的电流循环稳定在3个周期以上，则表明该MEC反应器中阳极微生物驯化完成，即可得到微生物驯化后的MEC反应器。

5.如权利要求4所述中性芬顿调理剩余污泥微生物电解产氢回收磷的方法，其特征在于，所述碳源为乙酸钠。

6.如权利要求1所述中性芬顿调理剩余污泥微生物电解产氢回收磷的方法，其特征在于，所述将厌氧消化产酸阶段的剩余污泥上清液加入到微生物驯化后的MEC反应器中，施加电压，进行MEC产氢，具体是：将厌氧消化产酸阶段的剩余污泥上清液与缓冲液按照1:1体积比混合，充入氮气10-30 min后，进料至微生物驯化后的MEC反应器中，外加0.5-1.0 V电压，并保证在电路中同时串联一个定值电阻，MEC反应器运行3-5 d，实现MEC产氢。