MEC电化学体系与WAS厌氧消化体系耦合产能的初步探究

发布时间：2023-03-19 01:32

　　本文针对污水处理过程中产生的剩余活性污泥的厌氧消化产甲烷速率亟待提高的问题，立足于微生物电解池产氢技术与传统的厌氧消化产甲烷技术，提出以微生物电解产氢技术来辅助剩余活性污泥的厌氧消化产甲烷过程，采用电化学方法来促进剩余活性污泥厌氧消化产甲烷的速率。 围绕剩余活性污泥的厌氧消化工艺，首先利用三种不同的预处理方式对污泥进行以破壁溶胞为目的的预处理。采用高温微氧，碱预处理，超声+碱预处理三种不同的预处理方式对污泥进行预处理，以SCOD的变化值来考察溶胞效果。在超声+碱预处理条件下，污泥的SCOD从498mg/L增加到6767mg/L和6872mg/L，分别提高了13.5倍和13.8倍，其中挥发酸积累量从480mg/L增加到3049mg/L，浓度提高了接近6.4倍。相比之下，碱预处理后的污泥SCOD从240mg/L增加到了2667mg/L，提高了11.1倍，SCOD的浓度经过高温微氧预处理之后，从546mg/L增加到3333mg/L，提高了6.1倍，因此，超声+碱在溶胞的效果上更好，在后期的实验过程中主要选取超声+碱的预处理方式进行实验。 针对微生物电解池产氢技术的主要参数pH进行研究，污泥厌...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
引言
    0.1 污泥资源化与微生物电解池 MEC 发展现状
        0.1.1 剩余污泥产生及处理现状
        0.1.2 微生物电解池产氢原理及研究进展
    0.2 污泥厌氧消化与微生物电解池耦合产能相关研究
    0.3 本课题的研究目的及研究意义
        0.3.1 主要研究目的及意义
        0.3.2 主要研究内容
第1章 实验材料与方法
    1.1 主要实验装置及工艺流程
        1.1.1 主要的反应器构造及材料
        1.1.2 主要工艺流程及主要参数条件
    1.2 主要分析项目及检测方法
        1.2.1 主要检测指标
        1.2.2 主要计算工艺及方法
    1.3 主要培养基成分
第2章 有效污泥预处理方法建立及污泥发酵液微生物电解产氢方法优化
    2.1 不同污泥预处理条件促进发酵产酸效果
        2.1.1 高温微氧对剩余活性污泥的预处理效果
        2.1.2 超声碱预处理条件下挥发酸的积累效果
        2.1.3 碱预处理对污泥发酵产酸的影响
        2.1.4 不同预处理的比较与选取（小结）
    2.2 单室微生物电解池的启动与阳极碳刷的驯化培养
        2.2.1 单室微生物电解池启动效果
        2.2.2 乙酸钠为底物启动阶段产氢效果分析
        2.2.3 启动阶段电子损耗分析
    2.3 不同缓冲介质体系调控对污泥发酵液微生物电解产氢效果影响
        2.3.1 微生物电解池中底物的降解利用效果
        2.3.2 不同缓冲体系下污泥发酵液为底物的单室 MEC 产氢效果
        2.3.3 进出水 pH 及电导率变化
    2.4 小结
第3章 微生物电解耦合污泥厌氧消化产甲烷促进效能研究
    3.1 碱预处理后微生物电解辅助污泥厌氧消化产甲烷效果
        3.1.1 碱预处理后耦合反应器产甲烷促进效果
        3.1.2 微生物电解辅助污泥厌氧消化底物降解效果
        3.1.3 微生物电解辅助污泥厌氧消化体系电子平衡及碳平衡分析
    3.2 超声+碱预处理后微生物电解辅助污泥厌氧消化产甲烷效果
        3.2.1 超声+碱预处理后耦合反应器产甲烷促进效果
        3.2.2 剩余污泥在耦合反应器内降解效果
        3.2.3 超声+碱预处理后耦合反应器电子平衡及碳平衡分析
    3.3 小结
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 进一步工作的方向
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况



本文编号：3764273