隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人類文明的進(jìn)步,稀缺的水資源正面臨著另一個更大的威脅——水污染。如何有效地處理污水一直是人們關(guān)注的焦點。厭氧消化因其可以去除有機(jī)污染物,同時提供可再生能源,而被廣泛地應(yīng)用于污水處理。在過去的10年中,如何維持厭氧反應(yīng)器的穩(wěn)定、提高沼氣產(chǎn)量受到了越來越多的關(guān)注。作為厭氧消化重要中間產(chǎn)物的揮發(fā)性脂肪酸(VFAs),其含量直接影響厭氧反應(yīng)器運行,目前已經(jīng)被廣泛作為指示系統(tǒng)穩(wěn)定性的指標(biāo)。但傳統(tǒng)離線測量方法費時費力,無法實時反饋濃度信息,而目前應(yīng)用的滴定法只能對揮發(fā)性脂肪酸的總量進(jìn)行測定,無法確定每一種酸的含量。紅外檢測技術(shù)近些年已經(jīng)被應(yīng)用在環(huán)境、食品等領(lǐng)域的在線監(jiān)測上。本研究探求中紅外光譜法實現(xiàn)厭氧生物反應(yīng)器揮發(fā)性有機(jī)酸實時分析的可能性,并試圖設(shè)計一套可以實現(xiàn)在線監(jiān)測的設(shè)備。主要研究成果如下:(1)啟動并運行上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器,并對其運行過程進(jìn)行監(jiān)測。主要監(jiān)測指標(biāo)有pH值,產(chǎn)氣量,COD去除率以及VFAs的濃度。UASB反應(yīng)器運行穩(wěn)定后,COD去除率可達(dá)到80%,VFAs等其余指標(biāo)也在正常范圍內(nèi),反映出UASB處于穩(wěn)定的良好運行狀態(tài)。(2)收集UASB反應(yīng)器...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 厭氧生物處理
    1.2 厭氧廢水生物處理原理
        1.2.1 厭氧制氫過程簡介
        1.2.2 厭氧產(chǎn)甲烷過程簡介
    1.3 厭氧反應(yīng)器研究進(jìn)展
        1.3.1 厭氧反應(yīng)器簡介
        1.3.2 UASB反應(yīng)器
        1.3.3 影響反應(yīng)器運行的主要因素
    1.4 厭氧消化系統(tǒng)在線監(jiān)測現(xiàn)狀
        1.4.1 現(xiàn)有的VFAs監(jiān)測方法
        1.4.2 厭氧消化系統(tǒng)在線監(jiān)測所面臨的困難與挑戰(zhàn)
    1.5 紅外光譜法分析技術(shù)上的應(yīng)用
        1.5.1 近紅外光譜分析技術(shù)的應(yīng)用
        1.5.2 中紅外與近紅外光譜的區(qū)別以及優(yōu)勢
        1.5.3 中紅外光譜分析技術(shù)的研究
    1.6 研究的目的和意義、內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.6.1 研究目的和意義
        1.6.2 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
第二章 UASB反應(yīng)器的出水中揮發(fā)性有機(jī)酸回收效率研究
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 UASB反應(yīng)器運行工況
        2.2.2 回收率實驗設(shè)計
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 UASB反應(yīng)器的運行結(jié)果
        2.3.2 回收率實驗的條件確定
        2.3.3 回收率實驗
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于中紅外光譜的揮發(fā)性有機(jī)酸的快速測定
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 實驗試劑、儀器和軟件
        3.2.2 樣品的制備
        3.2.3 中紅外光譜的采集
        3.2.4 偏最小二乘法模型搭建
        3.2.5 中紅外光譜預(yù)處理的比較
        3.2.6 模型的評估分析
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品與光譜的表征
        3.3.2 模型預(yù)處理的比較與確定
        3.3.3 PLS模型開發(fā)
        3.3.4 在線監(jiān)控的潛力
    3.4 本章小結(jié)
第四章 厭氧反應(yīng)器在線監(jiān)測模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 設(shè)計思路
        4.2.2 設(shè)計方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 厭氧反應(yīng)器在線監(jiān)測工作原理
        4.3.2 厭氧反應(yīng)器在線監(jiān)測工作流程
        4.3.3 厭氧反應(yīng)器在線監(jiān)測設(shè)備加工及電路設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3812960