[发明专利]一种提高污泥厌氧消化甲烷产量的方法

说明书

本发明公开了一种提高污泥厌氧消化甲烷产量的方法，该方法是采用阳离子聚丙烯酰胺提高含有固体颗粒污染物的污泥厌氧消化过程中的甲烷产量，其中固体颗粒污染物为微塑料或纳米金属氧化物颗粒时，阳离子聚丙烯酰胺与污泥中的总悬浮固体的质量比分别为0.0015～0.006∶1、0.002～0.008∶1。本发明中，以阳离子聚丙烯酰胺作为改良剂并通过优化阳离子聚丙烯酰胺的用量有效降低阳离子聚丙烯酰胺以及固体颗粒污染物对污泥中微生物的毒害作用，由此提高污泥厌氧消化过程中的甲烷产量，具有操作简单、成本低廉等优点，有着很高的使用价值和应用前景。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种提高污泥厌氧消化甲烷产量的方法，具体涉及一种利用阳离子聚丙烯酰胺提高污泥厌氧消化甲烷产量的方法。

背景技术

迄今为止，来自污水的各类污染物随市政管网系统进入污水处理厂，并在剩余活性污泥中富集，其中就包括如微塑料和纳米金属氧化物颗粒在内的固体颗粒污染物。例如，塑料制品由于其廉价与便利，已经在全球广泛应用，但是，在塑料制品的生产及使用过程中，塑料残渣不可避免地进入环境中，并在自然剪切力的作用下逐步尺寸变小，现在学术界将尺寸小于5mm的塑料称为微塑料。微塑料会伴随城镇排水收集系统进入污水处理厂。现阶段，常规污水处理工艺并不能有效去除微塑料，且因为塑料的疏水性，污水处理过程中的微塑料会吸附聚集在污泥中，进而影响污泥后续资源化利用。另外，由于微塑料是一种有毒物质，它会对污泥中的微生物产生毒害作用，因而污泥中聚集的微塑料会对污泥厌氧消化产生显著的抑制效果，从而会降低污泥厌氧消化中甲烷的产量。同样的，污泥中存在的有毒有害的纳米金属氧化物颗粒，它们在剩余污泥中会浸出有毒的重金属离子并可能诱导活性氧化基团的产生，从而会对污泥中的微生物产生毒害作用，抑制污泥厌氧消化而降低甲烷的产量。因此，如何有效降低污泥中这些有毒有害物质的毒力，对于有效提高厌氧消化的甲烷产能具有十分重要的意义。然而，至今为止，尚未见到如何降低污泥中微塑料等固体颗粒污染物毒力的相关报道。另外，阳离子聚丙烯酰胺作为污水处理厂中最常见的絮凝药剂之一，常用于增加污泥沉降和脱水性能，然而，由于较高浓度阳离子聚丙烯酰胺本身对污泥中的微生物有一定的毒害作用，因而也尚未见到将阳离子聚丙烯酰胺用于降低污泥中微塑料等固体颗粒污染物毒力的相关报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作方便、成本低廉的提高污泥厌氧消化甲烷产量的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种提高污泥厌氧消化甲烷产量的方法，所述方法是采用阳离子聚丙烯酰胺提高污泥厌氧消化过程中的甲烷产量；所述污泥中含有固体颗粒污染物；所述污泥中固体颗粒污染物为微塑料或纳米金属氧化物颗粒；所述污泥中固体颗粒污染物为微塑料时，所述阳离子聚丙烯酰胺与污泥中的总悬浮固体的质量比为0.0015～0.006∶1；所述污泥中固体颗粒污染物为纳米金属氧化物颗粒时，所述阳离子聚丙烯酰胺与污泥中的总悬浮固体的质量比为0.002～0.008∶1。

上述的方法，进一步改进的，所述污泥中固体颗粒污染物为微塑料时，所述阳离子聚丙烯酰胺与污泥中的总悬浮固体的质量比为0.0025～0.004∶1；

所述污泥中固体颗粒污染物为纳米金属氧化物颗粒时，所述阳离子聚丙烯酰胺与污泥中的总悬浮固体的质量比为0.003～0.005∶1。

上述的方法，进一步改进的，所述污泥中固体颗粒污染物为微塑料时，所述阳离子聚丙烯酰胺与污泥中的总悬浮固体的质量比为0.003∶1；

所述污泥中固体颗粒污染物为纳米金属氧化物颗粒时，所述阳离子聚丙烯酰胺与污泥中的总悬浮固体的质量比为0.004∶1。

上述的方法，进一步改进的，所述污泥中微塑料与总悬浮固体的质量比为0.040～0.050∶1；所述微塑料为聚氯乙烯和/或聚丙烯。