厌氧工艺处理玉米酒精废水及原核微生物群落分析

发布时间：2020-11-19 07:21

　　 酒精废水是生物法发酵生产酒精过程中产生的有机废水,厌氧消化是目前处理酒精废水的重要方法之一。通过厌氧消化保护环境的同时获得清洁的沼气能源,有利于降低生产能耗。高效厌氧反应器的研究和应用在处理酒精废水的过程中发挥了重要的作用。为获得UASB、EGSB和IC三种高效厌氧反应器处理玉米酒精废水优化的工艺参数,并解析反应器中的微生物群落。实验对这三种高效厌氧反应器的启动和运行进行了研究,并基于16S扩增子测序对三种反应器颗粒污泥中的微生物进行了分析,实验结果表明:UASB工艺处理玉米酒精废水的实验过程中,进水COD浓度逐渐稳定在20000mg/L左右。HRT缩短至1.9d,COD去除率达到95%以上;沼气中的平均甲烷含量为60.29%;有机负荷达到10.56kg/(m~3·d)以上;池容产气率最高达到7.88m~3/(m~3·d);EGSB工艺处理玉米酒精废水的实验过程中,当进水COD浓度达到20000mg/L左右,在固定HRT为4.1d的常温条件下,最佳回流比为4:1。HRT逐渐缩短至1.4d。实验过程中平均COD去除率为95.8%;沼气中的平均甲烷含量为60.39%;有机负荷最高达到14.8kg/(m~3·d);池容产气率最高达到10.72m~3/(m~3·d);IC工艺处理玉米酒精废水的实验过程中,逐渐提升进水COD浓度至20000mg/L左右,HRT缩短至1.6d。实验过程中COD去除率达到95%以上;沼气中的平均甲烷含量为61.42%;有机负荷最高达到12.58kg/(m~3·d);池容产气率最高达到10.22m~3/(m~3·d)。三个反应器颗粒污泥样品中均检测到了细菌和古菌。占据优势的微生物门类有厚壁菌门(Firmicutes),拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、互养菌门(Synergistetes)和广古菌门(Euryarchaeota)等,细菌的多样性高于古菌。三个反应器中检测到的细菌属从148个到230个不等;古菌属从5个到10个不等,在玉米酒精废水厌氧消化产甲烷的过程中,优势菌属的保持或变化与反应器类型、运行时间、废水特性和工艺参数密切相关。
【学位单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X797;S216
【部分图文】：

效厌氧反应器（UASB）、厌氧膨胀床（AEB）和厌氧流化床（AFB），第二代反应器最大的优势是水力滞留时间（HRT）可，远远短于污泥的滞留时间（SRT），污泥在反应器中[22]。反应器的运行效率取得了长足的进步。UASB 成为代表之一，在世界各国均有广泛的应用。为了进一步加程度，再次提高反应器的运行效率，以厌氧膨胀颗折流板反应器（ABR）、内循环厌氧反应器（IC）和上F）为主要代表的第三代反应器被开发出来[23]。在第三径比的 EGSB 和 IC 反应器，能使污泥中的微生物与污多个格室组成的 ABR 反应器，有利于分离产酸相和产荷冲击能力和稳定性[24]。第三代厌氧反应器在前代反新型的工艺和反应器还在不断的被研发和应用。艺的技术特点和应用现状

图 1.2 EGSB 反应器示意图泥床（EGSB）是在上流式厌氧活性污泥床（UA高效厌氧反应器[44,45]。EGSB 反应器组成结构上三相分离器。但与 UASB 反应器相比较， EGS几何外形更加“细高”，在进水上升流速增加和产污泥层向反应器上部膨胀，从而使废水和污泥中可通过出水回流的外部循环装置让部分出水与有效增加反应器内部液体的上升流速，使进水和反应器内出现短流和死角[46]。出水回流可以稀释微生物的冲击作用，有利于微生物的生长和反应或低浓度甚至有毒废水的处理，并可在更低的环有机废水的研究和应用可追溯到上世纪 90 年代活污水[48]、屠宰场废水[49]等的研究中获得了重

9气罩 3.上升管 4.气液分离器 5.沼气排出管路应室集气罩 8.集气管 9.沉淀区 10.出水管 11图 1.3 IC 反应器示意图器（IC）属于第三代高效厌氧反应器，B）实现污泥颗粒化结构的基础上发展组合成，废水在反应器底部与颗粒污沼气的大量生成会使污泥层发生膨胀，到达第二反应室顶部的三相分离器。开反应器后污泥又沿着下降管回到反部三相分离器的作用下第二反应室成为D 在第一反应室被降解，第二反应室沼 UASB 反应器相比，IC 反应器能大幅利于提高生化反应速率的同时获得更
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本文编号：2889885