本文關(guān)鍵詞：暗發(fā)酵產(chǎn)氫菌的分離及其強(qiáng)化厭氧顆粒污泥活性的研究　出處：《陜西科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：我國造紙廢水排放量占工業(yè)廢水排放量16.7%,在工業(yè)廢水排放放量中位居第二,其排放量大、污染物復(fù)雜、難處理等特點(diǎn)給造紙行業(yè)發(fā)展和人類的生存環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。因此,構(gòu)建低成本、高效穩(wěn)定的廢水處理系統(tǒng)成為造紙企業(yè)亟待解決的問題。IC內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器運(yùn)行成本相對較低且穩(wěn)定,目前被廣泛應(yīng)用于造紙行業(yè)。本文以福建某廢紙造紙廠的IC內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器為調(diào)研對象,采集了廢水處理工藝相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。在反應(yīng)器運(yùn)行初期CODCr去除率隨進(jìn)水VFA波動較大,CODCr去除率在43%~77%之間波動;在運(yùn)行75 d之后,反應(yīng)器對進(jìn)水p H、VFA的緩沖能力增強(qiáng),CODCr去除率在65%~74%變化;污泥的VSS/TSS在運(yùn)行9個月后呈明顯的下降趨勢。同時結(jié)合XRD和FT-IR分析得出,在厭氧運(yùn)行中無機(jī)鹽Ca CO3逐漸沉積在污泥中,最終導(dǎo)致VSS/TSS逐漸下降并使厭氧顆粒污泥活性受到影響。通過對厭氧顆粒污泥的馴化,分離出高效產(chǎn)氫產(chǎn)酸菌DW01,對DW01進(jìn)行16S r DNA序列分析,該菌株為Raoultella屬的一個新種。并在不同的碳源、氮源、底物濃度條件下,測定了其產(chǎn)氫性能。在初始p H為7、15 g/L葡萄糖為碳源、0.883 g/L L-谷氨酸為氮源的條件下,DW01菌株的比產(chǎn)氫率為1.28 mol-H2/mol。接著進(jìn)行單因素試驗確定初始p H值、L-谷氨酸濃度、接種量3個因素的水平值,借助Design-Expert 8.0.5設(shè)計軟件,采用Central Composite Design(CCD)設(shè)計DW01菌株發(fā)酵條件,通過響應(yīng)面分析法獲得最佳發(fā)酵條件為:初始p H為5.8、L-谷氨酸濃度為4.3g/L、接種量為15%。該條件下的累積氫氣產(chǎn)量為2088.5 m L/L,比優(yōu)化前提高了29.5%。最后考察DW01產(chǎn)氫菌對污泥齡為70 d、180 d、335 d、510 d的厭氧顆粒污泥發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響。在DW01菌株的最佳生長條件下,接種等量的厭氧顆粒污泥進(jìn)行序批式發(fā)酵實(shí)驗。結(jié)果表明,不同污泥齡的厭氧顆粒污泥累積沼氣產(chǎn)量不同,處于增長期的泥齡為180d的污泥產(chǎn)沼氣活性最好,累積產(chǎn)沼氣量為4242.7 m L/L;相同條件下分別投加DW01菌株后進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)投加DW01菌株后污泥齡為335 d的污泥比未投加DW01菌株時累積產(chǎn)沼氣量提高了15.2%。本文通過強(qiáng)化產(chǎn)酸菌來調(diào)控厭氧反應(yīng)器內(nèi)部環(huán)境,提高穩(wěn)定期污泥的活性,進(jìn)而為預(yù)防污泥中大量Ca CO3沉積提供了新思路。
[Abstract]:The amount of wastewater discharge in China accounted for 16.7% of industrial wastewater emissions, ranked second in industrial wastewater emissions, the emissions of pollutants, complex, difficult to deal with such characteristics bring serious influence to the development of paper industry and human living environment. Therefore, the construction of low cost, high efficiency and stability of the wastewater treatment system has become urgent in papermaking enterprises the problem of internal circulation anaerobic reactor.IC operation cost is relatively low and stable, has been widely used in papermaking industry. This paper takes Fujian papermaking factory IC internal circulation anaerobic reactor as the research object, collecting the wastewater treatment process and analyzing relevant data. The removal rate is larger with the influent VFA fluctuations in the initial stage of the reaction operation CODCr, CODCr removal rate fluctuated between 43%~77%; after 75 D operation, the reactor of influent P H, enhance the buffering capacity of VFA, the removal rate of CODCr changes in 65%~74%; sludge VS S/TSS was significantly decreased in 9 months after the operation. At the same time, according to the analysis of XRD and FT-IR that, in the anaerobic operation of inorganic salt Ca CO3 gradually deposited in the sludge, resulting in decreased gradually VSS/TSS and the activity of anaerobic granular sludge affected. The anaerobic granular sludge acclimation, separating the efficient production of hydrogen acid bacteria DW01 was analyzed by 16S r sequence of DNA DW01, a new species of the genus Raoultella. The strain and in different carbon source, nitrogen source, substrate concentration conditions, the hydrogen production performance was determined. In the initial P H 7,15 g/L glucose as carbon source, 0.883 g/ L L- for Glutamic acid the nitrogen source, DW01 strain specific hydrogen production rate was 1.28 mol-H2/mol. and the single factor experiment was conducted to determine the initial value of P H L-, glutamate concentration, inoculation amount of 3 factors level, with the help of Design-Expert 8.0.5 software, using Central Composite Design (CCD) DW01 Fermentation conditions by response surface analysis, the best fermentation conditions: initial P H 5.8, L- glutamate concentration is 4.3g/L, the inoculation is 15%. under the condition of the cumulative hydrogen yield was 2088.5 m L/L, 29.5%. DW01 improves the final inspection of hydrogen producing bacteria in the sludge age is 70 D, 180 d, 335 D than before optimization, effects of 510 D anaerobic sludge biogas production. The optimal growth conditions of DW01 strain and sequencing batch fermentation experiments of anaerobic granular sludge inoculation amount. The results showed that the anaerobic granular sludge of different sludge age cumulative biogas yield in different growth period, sludge age for biogas sludge activity 180d is the best, the cumulative biogas yield was 4242.7 m L/L; under the same conditions were added into DW01 strain for the fermentation experiment, results showed that adding DW01 strain after the sludge age is 335 D sludge than without adding DW01 strain when the cumulative biogas yield increase In this paper, 15.2%. was used to control the internal environment of anaerobic reactor and enhance the activity of sludge in stable stage by enhancing acid producing bacteria, so as to provide a new idea for preventing Ca CO3 deposition in sludge.

【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ116.2;X793

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1427255