烟草废水产沼气潜力及HyVAB系统中试试验研究

发布时间：2020-03-21 18:01

【摘要】：烟草废水是烟草行业在生产过程中产生的一种高浓度有机工业废水,具有废水排放量大、成分复杂、有机物质浓度高及含有丰富的氮磷等营养物质等特性,若不对其进行高效处理,会对水体造成严重的危害。HyVAB反应器占地面积小,处理效率高,利用其处理烟草废水不仅能有效地降低废水中的有机物和无机物浓度,而且还能产生沼气,实现烟草废水的资源化利用。因此,本文以烟草废水作为发酵底物进行厌氧发酵实验,探讨其产沼气潜力,然后在此基础上进行HyVAB反应器处理烟草废水中试试验研究,探究其在不同工艺参数条件下对烟草废水中污染物的去除效果,优化工艺参数,并对HyVAB反应器中试过程中能量平衡进行分析研究。主要结论如下:(1)烟草废水厌氧发酵产沼气潜力实验表明:烟草废水厌氧发酵沼气产率可达449 L/kg COD,其中甲烷产率达到233.5 L/kg COD。(2)HyVAB反应器处理烟草废水中试试验研究表明:HyVAB反应器具有一定的抗冲击负荷能力,其对烟草废水中有机物的去除效果良好且较为稳定,当进水COD、NH_4~+-N、TP浓度分别为700-4500mg/L、66.2-84.75mg/L、8.03-18.5mg/L,pH为6.6-8.1时,对水力停留时间、有机负荷、温度和溶解氧这四个运行参数进行优化,考虑到污染物去除效果及经济可行性,得出中试试验最佳水力停留时间为13.5h,最佳有机负荷为8.71kgCOD/(m~3·d),最佳温度为25-30℃,最佳溶解氧浓度为4-5mg/L。在此条件下,COD的平均去除率能达到71.2%,最高可达80%。(3)对HyVAB反应器应用能量衡算模型和?平衡分析模型,考察了其用能结构和用能效率。焓平衡分析结果表明:烟草废水出水含能占15.35%、耗散的功和热占70.93%、剩余污泥细胞含能占13.72%;?平衡分析结果表明:底物中蓄积的?量主要用于微生物细胞的维持和溅溢(17.40%)、微生物细胞增殖(16.04%)和剩余污泥带出的?量(14.06%)。HyVAB反应器能量利用率为33.9%,目的?效率为73%。
【图文】：

图 1-1 HyVAB 原理图Fig.1-1 HyVAB schematic diagram1-2 CFIC 原理图(a 为正常运行模式，b 为冲洗模式)ematic diagram (a is normal operation mode and b is w生物膜的生长与脱落过程示意图。如图所示悬浮物及微生物（通过释放膜外胶状蛋白）附机底物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一

8图 1-2 CFIC 原理图(a 为正常运行模式，b 为冲洗模式).1-2 CFIC schematic diagram (a is normal operation mode and b is washing m为好氧部分生物膜的生长与脱落过程示意图。如图所示，当有时，废水中的悬浮物及微生物（通过释放膜外胶状蛋白）附着在载生物利用有机底物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一层黏液
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X795

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本文编号：2593721