酒精廢水是生物法發(fā)酵生產(chǎn)酒精過程中產(chǎn)生的有機廢水,厭氧消化是目前處理酒精廢水的重要方法之一。通過厭氧消化保護環(huán)境的同時獲得清潔的沼氣能源,有利于降低生產(chǎn)能耗。高效厭氧反應(yīng)器的研究和應(yīng)用在處理酒精廢水的過程中發(fā)揮了重要的作用。為獲得UASB、EGSB和IC三種高效厭氧反應(yīng)器處理玉米酒精廢水優(yōu)化的工藝參數(shù),并解析反應(yīng)器中的微生物群落。實驗對這三種高效厭氧反應(yīng)器的啟動和運行進行了研究,并基于16S擴增子測序?qū)θN反應(yīng)器顆粒污泥中的微生物進行了分析,實驗結(jié)果表明:UASB工藝處理玉米酒精廢水的實驗過程中,進水COD濃度逐漸穩(wěn)定在20000mg/L左右。HRT縮短至1.9d,COD去除率達(dá)到95%以上;沼氣中的平均甲烷含量為60.29%;有機負(fù)荷達(dá)到10.56kg/(m~3·d)以上;池容產(chǎn)氣率最高達(dá)到7.88m~3/(m~3·d);EGSB工藝處理玉米酒精廢水的實驗過程中,當(dāng)進水COD濃度達(dá)到20000mg/L左右,在固定HRT為4.1d的常溫條件下,最佳回流比為4:1。HRT逐漸縮短至1.4d。實驗過程中平均COD去除率為95.8%;沼氣中的平均甲烷含量為60.39%;有機負(fù)荷最高達(dá)到14.8kg/(m~3·d);池容產(chǎn)氣率最高達(dá)到10.72m~3/(m~3·d);IC工藝處理玉米酒精廢水的實驗過程中,逐漸提升進水COD濃度至20000mg/L左右,HRT縮短至1.6d。實驗過程中COD去除率達(dá)到95%以上;沼氣中的平均甲烷含量為61.42%;有機負(fù)荷最高達(dá)到12.58kg/(m~3·d);池容產(chǎn)氣率最高達(dá)到10.22m~3/(m~3·d)。三個反應(yīng)器顆粒污泥樣品中均檢測到了細(xì)菌和古菌。占據(jù)優(yōu)勢的微生物門類有厚壁菌門(Firmicutes),擬桿菌門(Bacteroidetes)、變形菌門(Proteobacteria)、互養(yǎng)菌門(Synergistetes)和廣古菌門(Euryarchaeota)等,細(xì)菌的多樣性高于古菌。三個反應(yīng)器中檢測到的細(xì)菌屬從148個到230個不等;古菌屬從5個到10個不等,在玉米酒精廢水厭氧消化產(chǎn)甲烷的過程中,優(yōu)勢菌屬的保持或變化與反應(yīng)器類型、運行時間、廢水特性和工藝參數(shù)密切相關(guān)。
【學(xué)位單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X797;S216
【部分圖文】：

效厭氧反應(yīng)器（UASB）、厭氧膨脹床（AEB）和厭氧流化床（AFB），第二代反應(yīng)器最大的優(yōu)勢是水力滯留時間（HRT）可，遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于污泥的滯留時間（SRT），污泥在反應(yīng)器中[22]。反應(yīng)器的運行效率取得了長足的進步。UASB 成為代表之一，在世界各國均有廣泛的應(yīng)用。為了進一步加程度，再次提高反應(yīng)器的運行效率，以厭氧膨脹顆折流板反應(yīng)器（ABR）、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）和上F）為主要代表的第三代反應(yīng)器被開發(fā)出來[23]。在第三徑比的 EGSB 和 IC 反應(yīng)器，能使污泥中的微生物與污多個格室組成的 ABR 反應(yīng)器，有利于分離產(chǎn)酸相和產(chǎn)荷沖擊能力和穩(wěn)定性[24]。第三代厭氧反應(yīng)器在前代反新型的工藝和反應(yīng)器還在不斷的被研發(fā)和應(yīng)用。藝的技術(shù)特點和應(yīng)用現(xiàn)狀

圖 1.2 EGSB 反應(yīng)器示意圖泥床（EGSB）是在上流式厭氧活性污泥床（UA高效厭氧反應(yīng)器[44,45]。EGSB 反應(yīng)器組成結(jié)構(gòu)上三相分離器。但與 UASB 反應(yīng)器相比較， EGS幾何外形更加“細(xì)高”，在進水上升流速增加和產(chǎn)污泥層向反應(yīng)器上部膨脹，從而使廢水和污泥中可通過出水回流的外部循環(huán)裝置讓部分出水與有效增加反應(yīng)器內(nèi)部液體的上升流速，使進水和反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)短流和死角[46]。出水回流可以稀釋微生物的沖擊作用，有利于微生物的生長和反應(yīng)或低濃度甚至有毒廢水的處理，并可在更低的環(huán)有機廢水的研究和應(yīng)用可追溯到上世紀(jì) 90 年代活污水[48]、屠宰場廢水[49]等的研究中獲得了重

9氣罩 3.上升管 4.氣液分離器 5.沼氣排出管路應(yīng)室集氣罩 8.集氣管 9.沉淀區(qū) 10.出水管 11圖 1.3 IC 反應(yīng)器示意圖器（IC）屬于第三代高效厭氧反應(yīng)器，B）實現(xiàn)污泥顆�；Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展組合成，廢水在反應(yīng)器底部與顆粒污沼氣的大量生成會使污泥層發(fā)生膨脹，到達(dá)第二反應(yīng)室頂部的三相分離器。開反應(yīng)器后污泥又沿著下降管回到反部三相分離器的作用下第二反應(yīng)室成為D 在第一反應(yīng)室被降解，第二反應(yīng)室沼 UASB 反應(yīng)器相比，IC 反應(yīng)器能大幅利于提高生化反應(yīng)速率的同時獲得更
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2889885