厭氧生物處理技術(shù)在去除污染物的同時(shí)生成氫氣或者甲烷,具有廣闊的應(yīng)用前景。但厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的問(wèn)題,限制了它的推廣應(yīng)用。因此,很有必要實(shí)現(xiàn)對(duì)厭氧反應(yīng)器的在線監(jiān)測(cè)。但目前尚缺少針對(duì)厭氧反應(yīng)器的實(shí)用檢測(cè)方法和技術(shù)。 本論文以上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器為對(duì)象,研究了有機(jī)廢水連續(xù)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫工藝特性,優(yōu)化了系統(tǒng)的主要工藝參數(shù);以監(jiān)測(cè)和優(yōu)化厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)器的運(yùn)行為目的,分別研發(fā)出了液相產(chǎn)物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和氣相產(chǎn)物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并對(duì)厭氧反應(yīng)器的預(yù)警因子及其機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)的探索。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下: 1、研究了pH和水力停留時(shí)間(HRT)對(duì)連續(xù)流產(chǎn)氫UASB反應(yīng)器的液相產(chǎn)物和氫氣產(chǎn)生的影響。研究表明:液相產(chǎn)物中以丁酸和乙酸為主,己酸和戊酸在某些pH值下含量較高;在pH=7.0和9.0時(shí)氫氣產(chǎn)率較高,說(shuō)明反應(yīng)器中存在對(duì)堿性環(huán)境較為適應(yīng)的產(chǎn)氫微生物;通過(guò)熱力學(xué)分析解析了戊酸和己酸的生成途徑,發(fā)現(xiàn)在戊酸和已酸的生成過(guò)程中,氫氣作為反應(yīng)物而被消耗,以致H₂產(chǎn)率的降低,因此應(yīng)改變反應(yīng)器的運(yùn)行條件以減少戊酸和己酸的生成;在HRT從30h逐漸降到3h的過(guò)程中,氫氣的分壓和產(chǎn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：107 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景
    1.2 厭氧廢水生物處理原理
        1.2.1 厭氧產(chǎn)甲烷的生化過(guò)程
        1.2.2 厭氧產(chǎn)甲烷過(guò)程中的微生物
    1.3 生物制氫技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.3.1 光合微生物制氫
        1.3.2 發(fā)酵微生物制氫
    1.4 厭氧生物反應(yīng)器的研究進(jìn)展
        1.4.1 厭氧反應(yīng)器簡(jiǎn)介
        1.4.2 UASB反應(yīng)器
        1.4.3 影響厭氧反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素
        1.4.4 厭氧反應(yīng)器監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀和問(wèn)題
    1.5 本研究的目的、意義和內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 中溫厭氧產(chǎn)氫反應(yīng)器的運(yùn)行工況
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 UASB反應(yīng)器
        2.2.2 產(chǎn)氫污泥
        2.2.3 合成廢水
        2.2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.2.5 分析測(cè)試
    2.3 結(jié)果和分析
        2.3.1 pH的影響
        2.3.2 水力停留時(shí)間HRT的影響
        2.3.3 底物的影響
        2.3.4 厭氧產(chǎn)氫反應(yīng)器的熱力學(xué)分析
    2.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 厭氧反應(yīng)器液相組分在線自動(dòng)滴定系統(tǒng)的研制
    3.1 引言
    3.2 材料和方法
        3.2.1 數(shù)學(xué)模型的建立
        3.2.2 電路設(shè)計(jì)和設(shè)備加工
        3.2.3 控制程序和界面程序
        3.2.4 儀器和試劑
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 自動(dòng)滴定系統(tǒng)的性能分析
        3.3.2 對(duì)兩步法和五點(diǎn)法的驗(yàn)證
        3.3.3 揮發(fā)性脂肪酸、碳酸鹽和磷酸鹽自動(dòng)滴定
    3.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 厭氧反應(yīng)器氣相組分在線測(cè)定系統(tǒng)的研制
    4.1 引言
    4.2 材料和方法
        4.2.1 紅外氣體傳感器
        4.2.2 數(shù)據(jù)采集器
        4.2.3 界面程序
        4.2.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 傳感器的校正
        4.3.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
        4.3.3 氣體壓力和流速的影響
    4.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 厭氧反應(yīng)器在線測(cè)定系統(tǒng)的集成和應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 材料和方法
        5.2.1 儀器和方法
        5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 底物濃度負(fù)荷沖擊對(duì)UASB反應(yīng)器的影響
        5.3.2 水力負(fù)荷沖擊對(duì)UASB反應(yīng)器的影響
    5.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)
致謝



本文編號(hào)：3864695