初始pH對(duì)原污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的影響
發(fā)布時(shí)間:2019-08-15 13:58
【摘要】:市政污泥(簡稱污泥)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫既可解決污泥的出路問題,又能產(chǎn)生清潔能源——?dú)錃?是一種較為理想的處理處置方式。調(diào)節(jié)污泥適合的初始pH值能夠提高污泥的產(chǎn)氫效率。為了考察不同初始pH值對(duì)污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的影響,將未經(jīng)任何預(yù)處理污泥(原污泥)的初始pH分別調(diào)到2.0~12.0,用于批式實(shí)驗(yàn)。研究表明:調(diào)節(jié)原污泥初始pH,適當(dāng)條件下能促進(jìn)氫氣的生成。初始pH為強(qiáng)酸性條件時(shí),污泥基本不產(chǎn)氫;初始pH在4.0~11.0,污泥總體產(chǎn)氫量也很低;初始pH=12.0條件下,污泥總體產(chǎn)氫量最高,比產(chǎn)氫率達(dá)到3.39 m L·(g VS)-1。不同初始pH下污泥的降解均以蛋白質(zhì)降解為主。酸性條件下,蛋白質(zhì)及糖類物質(zhì)有一定降解;中性條件下,蛋白質(zhì)及糖類物質(zhì)都得到較好的降解,濃度均較低;堿性條件下,糖類物質(zhì)的酸化較微弱,但蛋白質(zhì)卻得到較好的降解,降解蛋白質(zhì)生成的TVFA由于甲烷菌受到抑制而產(chǎn)生積累。
【圖文】:
驗(yàn)污泥,基本性質(zhì)見表1。表1污泥基本性質(zhì)Table1ElementarycharactersofsludgeTSVSpHTCODSOC7%5.25%6.1594870mg·L-11200mg·L-1可溶糖可溶蛋白質(zhì)TVFANH3-N69.64mg·L-1313.33mg·L-11090.6mg·L-1267.43mg·L-11.2污泥預(yù)處理方法及實(shí)驗(yàn)方法用10.0mol·L-1的HCl或10.0mol·L-1NaOH將原污泥初始pH值分別調(diào)到2.0~12.0,并分別取100g于250mL血清瓶中。向瓶中充高純氮1min以驅(qū)除瓶中的氧氣,后迅速用橡膠塞密封后放入(36±1)℃的恒溫室中進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫(裝置見圖1,為防止與外界氣體交換,導(dǎo)液管始終保持液封)。所有污泥樣均做3個(gè)平行樣,實(shí)驗(yàn)結(jié)果為3個(gè)平行樣的平均值。圖1厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫裝置Fig.1Schematicdiagramofanaerobicfermentation1.3分析項(xiàng)目及測定方法發(fā)酵氣體組分和含量用氣相色譜法測定。采用島津GC-14B型氣相色譜儀,熱導(dǎo)檢測器,不銹鋼填充柱,,柱長2m;擔(dān)體:GDX-104,80-100目;載氣:氮?dú)?載氣流量:30mL·min-1;橋電流為90mA;檢測器、進(jìn)樣器及色譜柱溫度分別為:80、40和40℃;進(jìn)樣量:0.2mL。采用外標(biāo)法定量。糖類物質(zhì)采用硫酸-苯酚法[29]:測總糖時(shí)樣品應(yīng)先加鹽酸進(jìn)行沸水浴水解,進(jìn)而過濾紙后再測定,溶解性糖類則要經(jīng)0.45μm的濾膜過濾后測定。總蛋白質(zhì)的量通過測定凱氏氮換算而得[30],溶解性蛋白質(zhì)經(jīng)0.45μm的濾膜過濾后采用Folin-酚試劑法測定[29]。pH采用ZD-2型自動(dòng)電位滴定儀測定。揮發(fā)性脂肪酸(VFA)采用比色法[25]。氨氮用納氏試劑分光光度法測定[31]。TCOD、TS和VS根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)方法測定[32];SOC采用污泥上清液經(jīng)0.45μm的濾膜過濾后用TOC測定儀測得。氣體體積用飽和食鹽水排水法測定。1)每個(gè)取樣
本文編號(hào):2527034
【圖文】:
驗(yàn)污泥,基本性質(zhì)見表1。表1污泥基本性質(zhì)Table1ElementarycharactersofsludgeTSVSpHTCODSOC7%5.25%6.1594870mg·L-11200mg·L-1可溶糖可溶蛋白質(zhì)TVFANH3-N69.64mg·L-1313.33mg·L-11090.6mg·L-1267.43mg·L-11.2污泥預(yù)處理方法及實(shí)驗(yàn)方法用10.0mol·L-1的HCl或10.0mol·L-1NaOH將原污泥初始pH值分別調(diào)到2.0~12.0,并分別取100g于250mL血清瓶中。向瓶中充高純氮1min以驅(qū)除瓶中的氧氣,后迅速用橡膠塞密封后放入(36±1)℃的恒溫室中進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫(裝置見圖1,為防止與外界氣體交換,導(dǎo)液管始終保持液封)。所有污泥樣均做3個(gè)平行樣,實(shí)驗(yàn)結(jié)果為3個(gè)平行樣的平均值。圖1厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫裝置Fig.1Schematicdiagramofanaerobicfermentation1.3分析項(xiàng)目及測定方法發(fā)酵氣體組分和含量用氣相色譜法測定。采用島津GC-14B型氣相色譜儀,熱導(dǎo)檢測器,不銹鋼填充柱,,柱長2m;擔(dān)體:GDX-104,80-100目;載氣:氮?dú)?載氣流量:30mL·min-1;橋電流為90mA;檢測器、進(jìn)樣器及色譜柱溫度分別為:80、40和40℃;進(jìn)樣量:0.2mL。采用外標(biāo)法定量。糖類物質(zhì)采用硫酸-苯酚法[29]:測總糖時(shí)樣品應(yīng)先加鹽酸進(jìn)行沸水浴水解,進(jìn)而過濾紙后再測定,溶解性糖類則要經(jīng)0.45μm的濾膜過濾后測定。總蛋白質(zhì)的量通過測定凱氏氮換算而得[30],溶解性蛋白質(zhì)經(jīng)0.45μm的濾膜過濾后采用Folin-酚試劑法測定[29]。pH采用ZD-2型自動(dòng)電位滴定儀測定。揮發(fā)性脂肪酸(VFA)采用比色法[25]。氨氮用納氏試劑分光光度法測定[31]。TCOD、TS和VS根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)方法測定[32];SOC采用污泥上清液經(jīng)0.45μm的濾膜過濾后用TOC測定儀測得。氣體體積用飽和食鹽水排水法測定。1)每個(gè)取樣
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