本文關(guān)鍵詞：提高兩相厭氧處理養(yǎng)豬廢水產(chǎn)甲烷量的方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：畜禽養(yǎng)殖業(yè)的廢水屬于高濃度有機(jī)廢水,處理不當(dāng)將會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。厭氧生物處理技術(shù)由于其處理效果好,而且可以產(chǎn)生沼氣、回收能源,被廣泛應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水的處理中。本課題以自主設(shè)計(jì)的自動控溫兩相厭氧反應(yīng)器為實(shí)驗(yàn)裝置,優(yōu)化反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)溫度、水力停留時(shí)間、pH等條件,并在最佳運(yùn)行條件下通過提高產(chǎn)酸相乙酸產(chǎn)量和產(chǎn)甲烷相產(chǎn)甲烷菌活性的方法,提高產(chǎn)氣量和產(chǎn)甲烷量。通過對兩相厭氧反應(yīng)器產(chǎn)氣特性和有機(jī)物降解規(guī)律的分析,確定提高反應(yīng)器產(chǎn)氣量的方法,提高該厭氧反應(yīng)器的節(jié)能減排效果,以期為解決目前能源短缺問題提供一條可行的方法。首先以序批實(shí)驗(yàn)的方式優(yōu)化了該反應(yīng)器產(chǎn)酸相的運(yùn)行條件,即產(chǎn)酸相運(yùn)行溫度33℃,初始pH為5.0-6.0之間,HRT為3d,攪拌。隨后在產(chǎn)酸相對比研究了加入不同C/N的基質(zhì)碳源(乙醇、乙酸鈉及葡萄糖)、不同初始pH(4.5-8.24之間)和微量元素(Fe、Co、Ni)對產(chǎn)酸相產(chǎn)酸效果及發(fā)酵類型的影響。結(jié)果表明,加入C/N為70的乙醇和葡萄糖基質(zhì)在產(chǎn)酸相發(fā)酵第三天均可得到良好的乙醇型發(fā)酵,隨著反應(yīng)的進(jìn)行逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楸嵝桶l(fā)酵。且投加C/N為70葡萄糖基質(zhì)時(shí)揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)累積含量最高、乙酸所占百分比最大、產(chǎn)氣量居中,分別為88.58mg/L、69.18%和198mL。初始p H為6.0和添加5mg/L Fe元素也有利于產(chǎn)酸相乙酸的積累。C/N為70的乙醇基質(zhì)對有機(jī)物蛋白質(zhì)和多糖的降解效果最好,分別為82%和66%。以序批實(shí)驗(yàn)的方式優(yōu)化了該反應(yīng)器產(chǎn)甲烷相的運(yùn)行條件,產(chǎn)甲烷相運(yùn)行溫度36℃,發(fā)酵液初始pH為7.0,靜置。在產(chǎn)甲烷相分別對比研究了添加微量元素(Fe、Co、Ni)和碳源(乙酸和乙酸鈉)對產(chǎn)甲烷菌的活性的影響。結(jié)果表明,添加微量元素可以提高產(chǎn)甲烷菌活性。Fe、Co、Ni三種微量金屬鹽單獨(dú)加入的最佳添加量分別是:20mg/L,15mg/L,10mg/L,而Fe Co,Fe Ni,Co Ni聯(lián)合應(yīng)用對沼氣產(chǎn)量和甲烷含量沒有影響。Fe、Co、Ni三種同時(shí)加入能夠促進(jìn)產(chǎn)氣量和產(chǎn)甲烷量的增加,日產(chǎn)甲烷含量可以達(dá)到60%。COD、氨氮、SS的去除率分別達(dá)到74.1%、71%、67.8%。加入乙酸后SS的去除效果可達(dá)到77.6%。最后將產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相最佳方案在兩相厭氧反應(yīng)器內(nèi)組合運(yùn)行,與對照組比較發(fā)現(xiàn):反應(yīng)過程中產(chǎn)甲烷量和產(chǎn)氣量都經(jīng)過了一個(gè)上升—平穩(wěn)—下降—再平穩(wěn)—再下降的過程,實(shí)驗(yàn)組的產(chǎn)氣量為和產(chǎn)甲烷量分別為1978mL和72%,與對照組相比分別提高了55.5%和44%;在發(fā)酵反應(yīng)過程中pH、VFAs變化穩(wěn)定,COD、NH4+-N、SS的去除率分別為91.7%、85%和86.5%。反應(yīng)過程中顆粒污泥的粒徑大小適中,沉降性能良好,可以幫助反應(yīng)器內(nèi)保持足夠的生物量。
【關(guān)鍵詞】：養(yǎng)豬廢水 兩相厭氧 產(chǎn)酸相 產(chǎn)甲烷相 產(chǎn)氣量
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X713
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題的研究背景10-12
• 1.1.1 養(yǎng)豬廢水的危害10
• 1.1.2 養(yǎng)豬廢水國內(nèi)外處理技術(shù)的研究概況10-12
• 1.2 兩相厭氧消化技術(shù)概述12-16
• 1.2.1 兩相厭氧消化技術(shù)的基本原理及特點(diǎn)12-13
• 1.2.2 兩相厭氧消化技術(shù)的發(fā)展13-14
• 1.2.3 兩相厭氧消化技術(shù)的相分離14-15
• 1.2.4 兩相厭氧消化技術(shù)的影響因素15-16
• 1.3 厭氧消化產(chǎn)甲烷工藝存在的問題16
• 1.4 課題研究意義與主要內(nèi)容16-18
• 1.4.1 課題研究的目的與意義16
• 1.4.2 研究內(nèi)容16-17
• 1.4.3 創(chuàng)新性17
• 1.4.4 研究路線17-18
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料和方法18-23
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法18-20
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置18-19
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品19-20
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)廢水及污泥來源及指標(biāo)20
• 2.2 產(chǎn)酸序批實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)20-21
• 2.2.1 產(chǎn)酸相最佳運(yùn)行條件選擇的優(yōu)化20-21
• 2.2.2 不同碳源及添加量對產(chǎn)酸效果影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)21
• 2.2.3 不同初始pH對產(chǎn)酸效果影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)21
• 2.2.4 不同微量元素對產(chǎn)酸效果影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)21
• 2.3 產(chǎn)甲烷序批實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)21-22
• 2.3.1 產(chǎn)甲烷相最佳運(yùn)行條件選擇的優(yōu)化21
• 2.3.2 不同微量元素對產(chǎn)甲烷效果影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)21-22
• 2.3.3 不同底物碳源對產(chǎn)甲烷效果影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)22
• 2.4 主要分析項(xiàng)目及測定方法22-23
• 第3章 提高產(chǎn)酸相乙酸含量的方法研究23-37
• 3.1 產(chǎn)酸相最佳運(yùn)行條件的優(yōu)化23-26
• 3.1.1 溫度對產(chǎn)酸相性能的影響23-24
• 3.1.2 初始pH對產(chǎn)酸相性能影響24
• 3.1.3 水力停留時(shí)間（HRT）和有機(jī)負(fù)荷對產(chǎn)酸相性能影響24-25
• 3.1.4 攪拌靜置條件對產(chǎn)酸相的影響25-26
• 3.2 提高產(chǎn)酸相乙酸含量的效能分析26-32
• 3.2.1 不同基質(zhì)碳源及含量的產(chǎn)酸效能26-30
• 3.2.2 初始pH的產(chǎn)酸效能分析30-31
• 3.2.3 微量元素對產(chǎn)酸相性能的影響31-32
• 3.3 產(chǎn)酸相中有機(jī)物降解規(guī)律分析32-36
• 3.3.1 蛋白質(zhì)變化規(guī)律32-34
• 3.3.2 多糖降解規(guī)律34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 提高產(chǎn)甲烷相甲烷含量的方法研究37-47
• 4.1 產(chǎn)甲烷相最佳運(yùn)行條件的優(yōu)化37-39
• 4.1.1 溫度對產(chǎn)甲烷相性能的影響37
• 4.1.2 pH值對產(chǎn)甲烷相性能的影響37-38
• 4.1.3 攪拌靜置條件對產(chǎn)甲烷相性能的影響38-39
• 4.2 提高產(chǎn)甲烷相產(chǎn)甲烷含量效能分析39-43
• 4.2.1 微量元素對產(chǎn)甲烷相產(chǎn)甲烷量的影響39-42
• 4.2.2 不同基質(zhì)碳源對產(chǎn)甲烷相產(chǎn)氣量的影響42-43
• 4.3 產(chǎn)甲烷相有機(jī)物降解規(guī)律分析43-46
• 4.3.1 化學(xué)需氧量（COD）變化規(guī)律43-44
• 4.3.2 氨氮變化規(guī)律44-45
• 4.3.3 懸浮物（SS）變化規(guī)律45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 兩相厭氧反應(yīng)器的產(chǎn)氣效果及規(guī)律47-55
• 5.1 初次運(yùn)行效果分析47-48
• 5.2 兩相厭氧發(fā)酵的產(chǎn)甲烷效率48-50
• 5.3 養(yǎng)豬廢水中有機(jī)物降解規(guī)律50-54
• 5.3.1 pH變化規(guī)律50
• 5.3.2 化學(xué)需氧量（COD）變化規(guī)律50-51
• 5.3.3 氨氮變化規(guī)律51
• 5.3.4 揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）變化規(guī)律51-52
• 5.3.5 懸浮物（SS）變化規(guī)律52-53
• 5.3.6 反應(yīng)器中顆粒污泥的特性分析53-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文62-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：提高兩相厭氧處理養(yǎng)豬廢水產(chǎn)甲烷量的方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：320834