纳米零价铁对厌氧消化影响的反应动力学模型

作者：方慧莹; 王端立; 陈皓; 王亚宜

来源：化工学报, 2017, 68(05): 2042-2217.

• 纳米材料
• 厌氧
• 甲烷
• 动力学模型

污泥厌氧消化是污水处理厂实现"碳中和"的关键环节。然而传统厌氧消化技术普遍存在水解不充分、产甲烷效率低的问题,在工程中表现为污泥的甲烷潜势(B0)低、产甲烷速率(k)低等,从而使得获得的甲烷气通常不能达到量和质的要求。纳米级零价铁(NZVI)基于能够在厌氧条件下析氢(H2)腐蚀为产甲烷菌提供电子供体及更有利的厌氧环境,而被认为在厌氧消化领域具有潜在的应用前景。就此,通过在厌氧消化体系中投加不同剂量的NZVI(0、100、300、600和1000 mg·L-1),以甲烷潜势(B0)和产甲烷速率(k)为主要评价指标,并基于一级反应动力学模型探讨了NZVI对厌氧消化过程的主要作用机理。研究结果表明,NZVI能够强化厌氧消化过程产甲烷,主要作用机制在于促进微生物细胞破壁,从而提高污泥的水解酸化程度,得到更高的甲烷潜势(B0)。

• 单位
  同济大学; 污染控制与资源化研究国家重点实验室; 环境科学与工程学院