[发明专利]利用人造金刚石废水提高剩余污泥厌氧消化产气率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护领域，具体而言，涉及一种利用人造金刚石废水提高剩余污泥厌氧消化产气率的方法。

背景技术

剩余污泥是城市污水处理厂处理废水过程中的副产物。它的含水率高、体积大、成分复杂，需对其进行稳定化、减量化、资源化、无害化处理。

厌氧消化是一种处理成本低、且能回收生物能源沼气、并能杀灭多数病原菌使污泥稳定的处理方法，并且经过厌氧消化处理后的剩余污泥还可以土地利用。因此，采用厌氧消化方法处理剩余污泥以获得生物能源沼气的方法越来越受到人们的关注，而如何提高剩余污泥的产气率也成为研究的热点问题。

人造金刚石在合成阶段要在合成原料中加入金属镍、铁和少量的金属钴作为催化剂，然后对合成体进行酸洗等纯化处理。纯化处理过程中未参加反应的镍、铁和少量的钴被融入带进废水当中，这样人造金刚石生产过程中，会产生大量的含有镍、铁和少量的钴的废水。这一废水中含有的镍和钴为重金属离子，不能直接排放到环境中，必须经过复杂的处理过程，使得废水中的重金属离子达到排放标准才可以。这一处理过程成本较为昂贵，每年人造金刚石生产企业在处理废水上花费近千万元，负担较重。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用人造金刚石废水提高剩余污泥厌氧消化产气率的方法。该方法中，将人造金刚石废水添加到剩余污泥中，利用人造金刚石废水中含有镍、铁和钴，对剩余污泥厌氧消化起到积极的酶促作用，促进剩余污泥中的产甲烷菌群的快速生长繁殖，从而提高剩余污泥的产气率。同时，该方法还大大减少了人造金刚石废水的处理费用、实现了废物资源充分利用，并且对人造金刚石废水中含有的重金属元素镍和钴起到了很好的控制作用，避免其污染环境。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

利用人造金刚石废水提高剩余污泥厌氧消化产气率的方法，包括如下步骤：

将剩余污泥和人造金刚石废水混匀后进行厌氧消化反应直至污泥厌氧消化产气稳定运行；

所述人造金刚石废水中，镍的含量为4500-5000mg/L，铁的含量为8500-9000mg/L，钴的含量为350-400mg/L。

本发明提供了一种将人造金刚石废水应用到剩余污泥厌氧消化提高污泥产气率的处理的方法。利用人造金刚石废水中含有镍、铁和钴，对剩余污泥厌氧消化起到积极的酶促作用，促进剩余污泥中的产甲烷菌群的快速生长繁殖，从而提高剩余污泥的产气率。

除此之外，本发明还提供了一种人造金刚石废水重新利用的方法。通过将人造金刚石废水添加到剩余污泥中，不仅能够促进剩余污泥的产气率。而且，由于人造金刚石废水不需经过任何处理，可直接添加到剩余污泥中，大大减少了人造金刚石废水的处理费用、实现了废物资源充分利用，并且对人造金刚石废水中含有的重金属元素镍和钴起到了很好的控制作用，避免其污染环境。该方法为促进人造金刚石行业清洁生产、减小处理成本、工业化应用、实现剩余污泥低碳厌氧消化处理模式提供了一种新模式。

当污泥厌氧消化产气稳定时，污泥的厌氧反应已经稳定运行。此时，经检测，本发明利用人造金刚石废水进行污泥的厌氧消化反应来收集沼气的方法比不添加人造金刚石废水的方法在污泥辅酶F420的含量、污泥辅酶F430的含量、产沼率以及沼气中的甲烷体积含量均有显著的提高，分别提高了14.3％、16.1％、17.5％和4.1％。

优选地，所述将剩余污泥和人造金刚石废水混匀之前还包括如下步骤：

向剩余污泥和人造金刚石废水中添加接种污泥；

所述接种污泥的pH为7.5-8.0，化学需氧量为30-35g.L^-1，总固体(TS)含量为60-65g.L^-1，挥发性固体含量为36-44g.L^-1，碳氮比为8.5-9.0。