两相乙醇型厌氧的实现途径及其启动运行研究

《两相乙醇型厌氧的实现途径及其启动运行研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、SouthChinaUniversityofTechnology硕士学位论文两相乙醇型厌氧的实现途径及其启动运行研究作者姓名刘光瑞学科专业环境工程指导教师马邕文教授所在学院环境与能源学院论文提交日期2015年5月Studyonapproachtorealizetwo-phaseethanol-typeanaerobicfermentationanditsstart-upADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuGuangruiSupervisor：Prof.MaYongwenS

2、outhChinaUniversityofTechnologyGuangzhou，China分类号：X51学校代号：10561学号：201220117787华南理工大学硕士学位论文两相乙醇型厌氧的实现途径及其启动运行研究作者姓名：刘光瑞指导教师姓名、职称：马邕文教授申请学位级别：硕士学科专业名称：环境工程研究方向：水污染控制与给水技术论文提交日期：2015年5月11日论文答辩日期：2015年6月5日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：尹华委员：冯春华吴纯德邹定辉李筱琴华南理丁大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所

3、呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：切6年g月y曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外学校可以公布学位论

4、文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。0不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者联系电话：联系地址(含邮编)摘要随着城市化和工业化进程的加快，高浓度有机废水污染问题日益严重，如何治理该类废水已经成为人们研究的热点。两相厌氧生物法是一

5、种经济的有机废水处理方法，上流式厌氧污泥床反应器（UASB）是当前废水厌氧生物处理中使用最多的工艺。本文结合UASB在处理有机废水上的优越性和当前高浓度有机废水处理的困难性，并联系了当前化石燃料危机的境况，研究了在利用新型两相UASB厌氧工艺处理高浓度有机废水的过程中，进水容积负荷（VLR）和pH变化条件下的产酸相产酸产乙醇特性，以及两相工艺从有机废水中回收清洁能源氢气和甲烷的效果，同时，结合现有研究分析了在产酸相中乙醇型厌氧途径实现的可能性和两相厌氧工艺的启动效果，并且借助荧光原位杂交（FISH）技术分析了两相反应器内污泥中主要微生物群落的特

6、征。主要研究结果如下：（1）利用单相UASB研究VLR对两相厌氧工艺中产酸相产酸、产乙醇和产氢气特3性影响的过程中，当VLR分别为18、24和36kgCOD/(m·d)时，丁酸产量最高。当VLR3为48kgCOD/(m·d)时，丙酸产量最高，且乙醇平均产量达到最大值142.98mg/L，氢气产率达到最高均值887mL/d，COD去除率降至13%左右。在当前所认为的发生乙醇型3发酵的条件下，丁酸型发酵较乙醇型发酵更容易实现。VLR=36kgCOD/(m·d)，HRT=2h是产酸相最佳运行条件，产酸过程中的主要微生物是梭菌，主要的液相代谢产物是丁酸

7、。（2）利用单相UASB研究低pH条件下pH的变动对于产酸代谢的影响时，在调节UASB中pH从4.2升高到4.9的过程中，丁酸始终都是液相产物中浓度最大的一个，丙酸、戊酸浓度先增加后减小，乙酸浓度一直增加，乙醇浓度则保持在100mg/L附近波动。pH为4.2左右时，UASB产气率相对较高，pH升高后，COD去除率降低，污泥中的真细菌和梭菌的相对丰度减少，古细菌和肠杆菌的相对丰度增加。pH的波动没有使系统的代谢途径向大量产乙醇方向发展，pH在4.2左右时最有利于产酸相产酸产氢。（3）连接产酸相UASB和产甲烷相UASB组成两相厌氧工艺之后，当两相

8、稳定运行时，产甲烷相最大沼气产率为740mL/d，最大甲烷产率为545mL/d，最大COD去除率为98%，产甲烷相平均能源回收率为58.62%，两相能