提高兩相厭氧處理養(yǎng)豬廢水產(chǎn)甲烷量的方法研究.pdf

1、畜禽養(yǎng)殖業(yè)的廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，處理不當(dāng)將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。厭氧生物處理技術(shù)由于其處理效果好，而且可以產(chǎn)生沼氣、回收能源，被廣泛應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水的處理中。本課題以自主設(shè)計(jì)的自動(dòng)控溫兩相厭氧反應(yīng)器為實(shí)驗(yàn)裝置，優(yōu)化反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)溫度、水力停留時(shí)間、pH等條件，并在最佳運(yùn)行條件下通過(guò)提高產(chǎn)酸相乙酸產(chǎn)量和產(chǎn)甲烷相產(chǎn)甲烷菌活性的方法，提高產(chǎn)氣量和產(chǎn)甲烷量。通過(guò)對(duì)兩相厭氧反應(yīng)器產(chǎn)氣特性和有機(jī)物降解規(guī)律的分析，確定提高反應(yīng)器產(chǎn)氣量的方法，

2、提高該厭氧反應(yīng)器的節(jié)能減排效果，以期為解決目前能源短缺問(wèn)題提供一條可行的方法。
　　首先以序批實(shí)驗(yàn)的方式優(yōu)化了該反應(yīng)器產(chǎn)酸相的運(yùn)行條件，即產(chǎn)酸相運(yùn)行溫度33℃，初始pH為5.0-6.0之間，HRT為3d，攪拌。隨后在產(chǎn)酸相對(duì)比研究了加入不同C/N的基質(zhì)碳源（乙醇、乙酸鈉及葡萄糖）、不同初始pH（4.5-8.24之間）和微量元素（Fe、Co、Ni）對(duì)產(chǎn)酸相產(chǎn)酸效果及發(fā)酵類型的影響。結(jié)果表明，加入C/N為70的乙醇和葡萄糖基質(zhì)在產(chǎn)酸相

3、發(fā)酵第三天均可得到良好的乙醇型發(fā)酵，隨著反應(yīng)的進(jìn)行逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楸嵝桶l(fā)酵。且投加C/N為70葡萄糖基質(zhì)時(shí)揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）累積含量最高、乙酸所占百分比最大、產(chǎn)氣量居中，分別為88.58mg/L、69.18％和198mL。初始pH為6.0和添加5mg/L Fe元素也有利于產(chǎn)酸相乙酸的積累。C/N為70的乙醇基質(zhì)對(duì)有機(jī)物蛋白質(zhì)和多糖的降解效果最好，分別為82%和66%。
　　以序批實(shí)驗(yàn)的方式優(yōu)化了該反應(yīng)器產(chǎn)甲烷相的運(yùn)行條件，產(chǎn)甲烷

4、相運(yùn)行溫度36℃，發(fā)酵液初始pH為7.0，靜置。在產(chǎn)甲烷相分別對(duì)比研究了添加微量元素（Fe、Co、Ni）和碳源（乙酸和乙酸鈉）對(duì)產(chǎn)甲烷菌的活性的影響。結(jié)果表明，添加微量元素可以提高產(chǎn)甲烷菌活性。Fe、Co、Ni三種微量金屬鹽單獨(dú)加入的最佳添加量分別是：20mg/L，15mg/L，10mg/L，而Fe Co，F(xiàn)e Ni，Co Ni聯(lián)合應(yīng)用對(duì)沼氣產(chǎn)量和甲烷含量沒(méi)有影響。Fe、Co、Ni三種同時(shí)加入能夠促進(jìn)產(chǎn)氣量和產(chǎn)甲烷量的增加，日產(chǎn)甲烷含量

5、可以達(dá)到60%。COD、氨氮、SS的去除率分別達(dá)到74.1%、71%、67.8%。加入乙酸后SS的去除效果可達(dá)到77.6%。
　　最后將產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相最佳方案在兩相厭氧反應(yīng)器內(nèi)組合運(yùn)行，與對(duì)照組比較發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)甲烷量和產(chǎn)氣量都經(jīng)過(guò)了一個(gè)上升—平穩(wěn)—下降—再平穩(wěn)—再下降的過(guò)程，實(shí)驗(yàn)組的產(chǎn)氣量為和產(chǎn)甲烷量分別為1978mL和72%，與對(duì)照組相比分別提高了55.5%和44%；在發(fā)酵反應(yīng)過(guò)程中pH、VFAs變化穩(wěn)定，COD、NH4