废水厌氧生物处理中氢作用机理初步试验研究

摘要

本文以污水厌氧生物处理中氢的作用为研究对象，通过实验过程与数据分析，研究氢在厌氧生物处理中的作用。实验利用加于折流板厌氧反应器的直流电场改变污水厌氧处理的环境条件，采用两个相同厌氧反应器实验的方式进行，通过实验监测比较出水水质发现：在废水厌氧生物处理过程中，氢气浓度的变化可以调节环境中氧化还原电位和酸碱度，当其维持在适宜的浓度范围内，可以缩短反应器启动时间，加快反应进程，提高出水水质。实验分两个阶段进行。反应器内污泥取自桂林漓泉啤酒厂已形成的颗粒污泥，污泥含水率为82.4％。实验用厌氧反应器中加电场的为1＃，未加电场为2＃，第一阶段，实验废水为啤酒废水。实验过程中，外加电场电压由整流器控制，其初始电压经空白试验确定为3伏。进水负荷刚开始为0.5kg/m3.d，负荷每周提高0.5kg/m3.d，四周后达到2kg/m3.d；而后每周提高1.5kg/m3.d浓度，最后达到8kg/m3.d。本阶段实验，1＃反应器达到稳定状态的时间要比得2＃反应器减少16天，而COD去除率也要比2＃高10个百分点；反应器启动初期，水质开始出现酸化现象，1＃反应器比2＃反应器提前1周左右恢复正常，之后pH值也相对稳定。第二阶段，实验废水为糖蜜废水。电场电压为3V，反应器运行过程中最高负荷为4.0kg/m3d，同一阶段的实验结果基本相符，1＃反应器的COD去除率比2＃高10％左右，pH值仍然比较稳定，基本保持在6.5～7.3范围内，2＃反应器中废水中pH值为6.3～6.9，略微出现酸化；而硫酸盐去除率也高于2＃6％～7％左右，但是，当负荷超过4.0kg/m3d时，这三个监测项目值均开始呈下降趋势，通过分析推测认为是硫酸盐含量过高而对反应产生了抑制作用。反应器稳定运行后的水力停留时间为24h。 通过对实验结果的分析研究表明，利用外加电场电解水产生氢来控制调节厌氧反应过程中氢气的浓度，使其基本保持在适宜的浓度范围内，不仅可以缩短厌氧反应器启动时间，提高COD降解率，同时对厌氧过程的酸化起到一定的缓冲调节作用。从对糖蜜废水处理的结果可以看出，外加电场的存在，在一定程度上，也可以提高硫酸盐去除效率。实验从改变外界环境条件的角度出发，来提高废水厌氧生物处理效率，其结果对厌氧生物处理的进一步拓展发展，具有较大的意义。 4

目录

独创性声明和关于论文使用授权的说明

摘要

第一章引言

1.1厌氧技术的优点与缺点

1.1.1厌氧处理技术的优点

1.1.2.厌氧处理技术的缺点

1.2厌氧处理工艺的发展介绍

1.2.1厌氧处理工艺的发展

1.2.2各类型厌氧反应器的特点

第二章厌氧生物处理的生化机理及其环境影响因素

2.1厌氧生物处理机理

2.2厌氧生物处理中环境因素的影响与控制

2.2.1 pH值

2.2.2温度

2.2.3营养物质

2.2.4中间产物H2对厌氧过程的调节作用

第三章实验研究的内容、意义和方法

3.1实验研究内容和意义

3.1.1研究内容

3.1.2意义

3.2实验研究方法

3.3实验设备、监控及检测

3.3.1实验设备型号与测试方法

3.3.2实验监控指标

3.3.3实验设备介绍

第四章氢在啤酒废水厌氧生物处理中的作用

4.1实验有关环境因素调节与控制

4.1.1 pH值

4.2.2温度

4.2.3营养物质

4.2氢与有效厌氧还原环境关系的研究

4.2.1微生物驯化期

4.2.2氢气对啤酒废水厌氧生物处理的实验研究

4.3实验结果分析讨论

4.3.1外加电场存在对废水COD的影响分析

4.3.2氢对废水pH值的影响分析

4.3.3实验运行结果讨论

第五章氢在糖蜜废水厌氧生物处理的作用

5.1糖蜜废水来源与特性

5.1.1糖蜜废水的来源与特性

5.1.2糖蜜酒精废水来源与特性

5.2糖蜜废水处理中存在的问题

5.2.1硫酸盐对厌氧生物处理的影响

5.2.2糖蜜废水的硫酸盐问题

5.3实验内容、监控及有关环境因素调控

5.3.1实验内容

5.3.2实验监控指标

5.3.3实验有关环境因素

5.4氢对糖蜜废水厌氧处理的影响

5.4.1氢对糖蜜废水厌氧生物处理中COD的影响

5.4.2外加电场对糖蜜废水厌氧生物处理中pH值的影响

5.4.3外加电场对糖蜜废水厌氧生物处理中SO42-的影响

5.5实验结果分析讨论

第六章实验结论与建议

6.1实验结论

6.2建议

致谢

参考文献

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