本文關(guān)鍵詞：SMHABR生物制氫新工藝的啟動與運行

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【摘要】：本文以厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)作為生物制氫反應(yīng)器,反應(yīng)器分為5個格室,有效容積43.2 L,溫度為35±1℃,以人工配置的紅糖廢水作為底物,采用混合培養(yǎng)的好氧活性污泥作為接種污泥,研究了ABR反應(yīng)器低負荷啟動與高負荷啟動的對比,“活性污泥-生物膜”雜合厭氧折流板生物制氫反應(yīng)器(SMHABR)的啟動與運行以及不同水力停留時間對ABR系統(tǒng)處理紅糖廢水效果的影響。研究結(jié)果表明,對比ABR反應(yīng)器低負荷啟動與高負荷啟動,反應(yīng)器在低負荷啟動條件下(進水COD為685-3395 mg/L)在處理COD方面效果較好,反應(yīng)器總體COD去除率可達到70%以上,但在產(chǎn)氫方面效果欠佳；反應(yīng)器在高負荷啟動條件下(進水COD約為1300-2500 mg/L)在處理COD方面表現(xiàn)欠佳,反應(yīng)器總體處理率最高時為48.53%,但在產(chǎn)氫方面效果較好。對ABR系統(tǒng)進行改良,建立新型的“活性污泥-生物膜”雜合厭氧折流板生物制氫反應(yīng)器,研究其乙醇型發(fā)酵的形成及其產(chǎn)氫及COD處理能力。實驗共進行180 d, HRT為12 h,通過分階段提高進水COD的方式,可使ABR系統(tǒng)在35 d內(nèi)培育馴化形成乙醇型發(fā)酵菌群體系。進水COD在約3500 mg/L時產(chǎn)氫量最大,總產(chǎn)氫量可達到44.75 L/d。進水COD濃度達到約7100 mg/L時COD去除率最大,平均總?cè)コ士蛇_到49.33%。COD去除率最大值并未與產(chǎn)氫量最大值同時出現(xiàn),說明產(chǎn)氫最適進水濃度與COD去除率最適進水濃度并非相同。研究不同水力停留時間(HRT)對ABR系統(tǒng)處理糖蜜廢水效果的影響。實驗一共進行43 d,通過分階段減少HRT的方式,研究其產(chǎn)氫及COD處理能力。在進水COD約為5000 mg/L, HRT為8h時產(chǎn)氫量最大,平均總產(chǎn)氫量可達到13.15 L/d; HRT為12 h時,COD去除率最大,平均總?cè)コ士蛇_到49.17%。產(chǎn)氫量最大時的HRT (8 h)與COD去除率最大時的HRT (12 h)不同。
【關(guān)鍵詞】：活性污泥 生物膜 制氫 厭氧折流板反應(yīng)器
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ116.2;X703
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題背景8
• 1.2 制氫研究現(xiàn)狀與發(fā)展8-10
• 1.2.1 氫能應(yīng)用前景9
• 1.2.2 厭氧發(fā)酵生物制氫9-10
• 1.3 厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)10-13
• 1.3.1 厭氧生物處理技術(shù)10-11
• 1.3.2 ABR發(fā)展歷程11
• 1.3.3 ABR反應(yīng)器工藝結(jié)構(gòu)及工藝特征11-12
• 1.3.4 ABR主要特點12-13
• 1.3.5 ABR制氫研究現(xiàn)狀13
• 1.4 ABR與CSTR、UASB對比13-14
• 1.4.1 反應(yīng)器的啟動對比13
• 1.4.2 COD去除率對比13-14
• 1.4.3 產(chǎn)氫效率對比14
• 1.4.4 ABR系統(tǒng)的優(yōu)缺點對比14
• 1.5 本論文研究的目的、意義及主要研究內(nèi)容14-16
• 1.5.1 本論文研究的目的與意義14
• 1.5.2 本論文研究內(nèi)容技術(shù)路線路14
• 1.5.3 本論文研究內(nèi)容及主要創(chuàng)新點14-16
• 2 實驗裝置、材料與方法16-18
• 2.1 實驗裝置16
• 2.2 實驗用廢水16
• 2.3 接種活性污泥16-17
• 2.4 分析方法及儀器17-18
• 3 SMHABR系統(tǒng)低負荷啟動與高負荷啟動對比18-23
• 3.1 實驗方法設(shè)計18
• 3.2 低負荷啟動18-20
• 3.2.1 啟動的控制條件18
• 3.2.2 COD變化規(guī)律18-19
• 3.2.3 氫氣產(chǎn)量19
• 3.2.4 pH變化規(guī)律19-20
• 3.3 高負荷啟動20-22
• 3.3.1 啟動的控制條件20
• 3.3.2 COD變化規(guī)律20-21
• 3.3.3 氫氣產(chǎn)量21
• 3.3.4 pH變化規(guī)律21-22
• 3.4 本章小結(jié)22-23
• 4 “活性污泥-生物膜”ABR生物制氫反應(yīng)器(SMHABR)的構(gòu)建、啟動與運行23-35
• 4.1 實驗?zāi)康募霸O(shè)計23-24
• 4.1.1 實驗?zāi)康?/span>23
• 4.1.2 SMHABR乙醇型發(fā)酵制氫系統(tǒng)的實驗設(shè)計23-24
• 4.2 SMHABR乙醇型發(fā)酵制氫系統(tǒng)工藝的建立24-32
• 4.2.1 SMHABR系統(tǒng)的COD去除率24-25
• 4.2.2 SMHABR系統(tǒng)的產(chǎn)氫速率25-27
• 4.2.3 SMHABR系統(tǒng)的液相末端產(chǎn)物27-31
• 4.2.4 SMHABR系統(tǒng)的pH值31-32
• 4.3 本章小結(jié)32-35
• 5 工程控制參數(shù)HRT的調(diào)控對SMHABR系統(tǒng)處理糖蜜廢水效果的影響35-41
• 5.1 實驗?zāi)康募霸O(shè)計35
• 5.1.1 實驗?zāi)康?/span>35
• 5.1.2 實驗方法設(shè)計35
• 5.2 不同HRT條件下SMHABR制氫系統(tǒng)的效能分析35-39
• 5.2.1 不同HRT對SMHABR系統(tǒng)COD去除率的影響35-36
• 5.2.2 不同HRT對SMHABR系統(tǒng)產(chǎn)氫速率的影響36-37
• 5.2.3 不同HRT對SMHABR系統(tǒng)pH值的影響37-39
• 5.3 本章小結(jié)39-41
• 結(jié)論41-43
• 參考文獻43-47
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文47-48
• 致謝48-49

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