為了考察溫度對沼氣厭氧發(fā)酵過程的影響,本文對中國石化儀征化纖股份有限公司苯二甲酸（PTA）廢水生化處理裝置厭氧發(fā)酵模塊進(jìn)行升溫實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:升高溫度能夠大幅提升沼氣產(chǎn)量,在50℃時厭氧發(fā)酵的日產(chǎn)氣量是40℃的2.2倍;在40℃條件下,廢水厭氧發(fā)酵后化學(xué)需氧量（COD）產(chǎn)氣率為0.357 m3/kg,該值接近COD理論產(chǎn)氣率,而50℃時達(dá)到了0.402 m3/kg。每次升溫后會造成產(chǎn)氣量以及CH4濃度波動,且隨著溫度升高,每次升溫恢復(fù)穩(wěn)定所需要的時間也更長,40℃時需要10 d,而50℃時則需要31 d。此外,不同溫度下待系統(tǒng)穩(wěn)定后,CH4質(zhì)量分?jǐn)?shù)均能夠維持在72%⁷4%。

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【部分圖文】：

圖1PTA廢水處理生化裝置厭氧模塊1—換熱器;2—進(jìn)料分離器;3—進(jìn)料泵;4—事故池;5—均質(zhì)池;6—中和池;7—泵槽;8—厭氧反應(yīng)器;9—水封罐;10—沼氣分離器;11—出水口;12—沼氣發(fā)電

。研究表明:高溫發(fā)酵比中溫發(fā)酵系統(tǒng)中微生物代謝速率更高，細(xì)菌生長更快并且生物質(zhì)轉(zhuǎn)化率更高［5－6］。不同發(fā)酵基質(zhì)高溫發(fā)酵的轉(zhuǎn)化率比中溫發(fā)酵高2～3倍［7－8］，這種轉(zhuǎn)化率的提高是由于在高溫狀態(tài)下水解速率加快的同時，在低水力停留時間(HＲT)情況下有更高的容積產(chǎn)氣率［9－10］。1....

圖2產(chǎn)氣量和CH4質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化Fig．2Changesofgasproductionandmethanemass

定后認(rèn)為啟動成功。隨后逐漸提升有機(jī)負(fù)荷至目標(biāo)負(fù)荷2000mg/(L·d)，即保持進(jìn)水流量為2L/d不變。1.5變溫發(fā)酵在有機(jī)負(fù)荷為2000mg/(L·d)情況下，厭氧污泥對COD的去除率穩(wěn)定之后，對反應(yīng)器的發(fā)酵溫度逐步提升，由于產(chǎn)甲烷菌對溫度的高度敏感性，本次實(shí)驗(yàn)采用2℃為梯度，....

圖3不同發(fā)酵溫度時發(fā)酵系統(tǒng)的穩(wěn)定時間Fig．3Stabletimeofanaerobicdigestionsystem

圖2產(chǎn)氣量和CH4質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化Fig．2Changesofgasproductionandmethanemasscontentwithtemperature量的波動類似，同樣說明了厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的穩(wěn)定問題，但對比溫度變化前后的CH4質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以看出各溫度穩(wěn)定狀態(tài)下CH4質(zhì)量....

圖4中溫發(fā)酵時進(jìn)出水的COD變化Fig．4ChangesofCODvaluesofinputandeffluent

越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重，因此，對COD的去除率也成為評價水處理效果的重要指標(biāo)。圖4為中溫發(fā)酵時進(jìn)出水的COD變化曲線。由圖4可以看出:進(jìn)料PTA廢水的COD波動不大，為8g/L左右;隨著溫度升高，厭氧發(fā)酵出水COD呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢，由起初的5g/L逐漸降至約2g/L....

本文編號：4023797