甲烷菌优化吸附—生物降解厌氧序批式反应器（AB-ASBR）的研究
发布时间：2021-03-28 02:17
厌氧序批式反应器（ASBR）因其能够形成颗粒污泥,有较大的进水浓度适应范围和灵活的操作方式,在国内外被逐步广泛应用到各种废水的处理中。然而,由于该反应器内优势菌群不稳定,出水还需好氧后续处理,其经济潜能尚未充分发挥。针对ASBR工艺中存在的缺陷,本文研究开发了一种新型废水处理工艺——吸附—生物降解厌氧序批式反应器（AB-ASBR）。对AB-ASBR的启动及其运行模式和工艺参数的研究得出如下结论:1. AB-ASBR工艺A段运行模式为“进水—吸附—沉降—排水—再生”,B段运行模式为“进水—反应—沉降—排水”。A段反应器和B段反应器中污泥颗粒化后,在AB-ASBR工艺模式下运行一段时间,可以实现两段反应器中甲烷菌群优化。由半饱和常数计算结果:A段反应器Ks（1.83mmol）远远大于B段反应器Ks（0.05mmol）;结合颗粒污泥扫描电镜照片和A、B两段反应器中颗粒污泥的革兰氏染色结果,都说明:A段反应器以甲烷八叠球菌为优势菌;B段反应器以甲烷丝菌为优势菌。两段反应器中甲烷菌群的优化将有利于AB-ASBR工艺进水负荷的增加和出水水质的提高。2.以奶粉为基质配置废水,通过对反应过程中COD、...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：218 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图2-1两阶段厌氧消化过程示意图
厌氧消化过程两阶段理论这一观点，几十年来一直占统治地位，在国内外有关厌氧消化的专著和教科书中一直被广泛应用。但随着厌氧微生物学研究的不断进展，对厌氧消化的生物学过程和生化过程认识的不断深化，厌氧消化理论得到不断发展。Bryant 于 1979 年提出了厌氧消化的三阶段理论，根据微生物的生理种群，将有机物的厌氧降解过程划分为如图 2-2 所示的 3 个典型阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。三阶段理论认为有机物的厌氧消化是由水解和发酵细菌、产氢产乙酸细菌，产甲烷菌三大类微生物共同完成的。在水解发酵阶段，复杂的有机物首先被分解为简单的糖类、氨基酸和脂肪酸等，继而在产酸菌作用下转化为低分子有机酸乙酸、丙酸、丁酸和醇类。在产氢产乙酸阶段，产氢产乙酸菌将第一阶段除去乙酸、甲醇、甲酸外的中间产物转化为乙酸和氢，并产生 CO2。第三阶段，产甲烷菌将乙酸、H2和 CO2等转化为甲烷。
图 2-3 四阶段厌氧消化过程示意图Fig.2-3 Anaerobic digestion process in four phases上述内容表明，对厌氧消化过程的认识，经过了漫长的岁月。从 Omeliansky 的菌学说，到两阶段假设，以后才有产氢产乙酸茵和氢营养型乙酸菌及互营联合和种转移的发现，有人称这些菌群的发现为三阶段、四阶段理论。直到 1988 年，S．H．Zin第五届国际厌氧消化讨论会上提出的厌氧消化器中由复杂有机物形成甲烷的碳素五群菌模式，才为大家所公认（见图 2-4）。不溶性有机物，如多糖、蛋白质、脂须由发酵性细菌（类群 1）的作用，水解成可溶性物质如寡糖和单糖，多肽如氨基游离脂肪酸。然后这些可溶性产物被发酵性细菌吸人细胞内，并将其发酵，主要产有机酸及氢和二氧化碳等。高于乙酸的脂肪酸，以及其他一些有机酸和醇类由产氢（还原）产乙酸菌（类群 2）转化为乙酸、氢和二氧化碳。这两菌群作用是转化复杂
【参考文献】：
期刊论文
[1]厌氧颗粒污泥对有机物的初期吸附[J]. 徐宏英,李亚新,岳秀萍,刘美霞,王慕华,苏槟楠. 环境科学学报. 2008(09)
[2]pH对厌氧颗粒污泥吸附4-氯酚的影响[J]. 郜瑞莹,王建龙. 环境科学. 2007(04)
[3]好氧颗粒污泥吸附重金属Cd（Ⅱ）的研究[J]. 杨学耀,李进,李久义,李强. 工业用水与废水. 2007(01)
[4]染料的生物污泥吸附[J]. 孔旺盛,刘燕. 化学通报. 2007(02)
[5]五氯苯酚在厌氧颗粒污泥中的吸附研究[J]. 周洪波,陈坚,邱冠周,胡岳华. 环境污染与防治. 2006(04)
[6]啤酒废酵母对Pb2+的吸附[J]. 王战勇,张晶,苏婷婷. 辽宁石油化工大学学报. 2006(01)
[7]毛木耳对铜的生物吸附影响因子研究[J]. 张丹,高健伟,殷义高,王波. 生态环境. 2006(02)
[8]厌氧序批式反应器（ASBR）处理啤酒废水的试验研究[J]. 张文艺,翟建平,李琴,林晓东. 给水排水. 2005(12)
[9]ASBR反应器处理豆制品废水[J]. 王亮,李风亭,刘华,刘岩. 水处理技术. 2005(09)
[10]高温和中温ASBR处理热水解污泥的对比[J]. 王治军,王伟,高殿森,李芬芳. 环境科学. 2005(02)
博士论文
[1]ASBR反应器快速启动策略及碱度需求特征研究[D]. 岳秀萍.太原理工大学 2006
硕士论文
[1]好氧颗粒污泥快速培养及其吸附重金属的研究[D]. 沈祥信.湖南大学 2007
[2]解脂假丝酵母（Candida lipolytica）处理含铬废水的研究[D]. 王会霞.暨南大学 2005
[3]厌氧序批式反应器处理高浓度甲醇废水的研究[D]. 邵享文.西安建筑科技大学 2004
[4]厌氧序批式反应器（ASBR）的快速启动研究[D]. 李林永.太原理工大学 2004
[5]ASBR工艺特性及其处理豆制品废水的启动试验研究[D]. 刘春玲.长安大学 2004
[6]厌氧活性污泥和厌氧颗粒污泥中温条件下吸附性能研究[D]. 刘美霞.太原理工大学 2004
本文编号：3104689
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：218 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图2-1两阶段厌氧消化过程示意图
厌氧消化过程两阶段理论这一观点，几十年来一直占统治地位，在国内外有关厌氧消化的专著和教科书中一直被广泛应用。但随着厌氧微生物学研究的不断进展，对厌氧消化的生物学过程和生化过程认识的不断深化，厌氧消化理论得到不断发展。Bryant 于 1979 年提出了厌氧消化的三阶段理论，根据微生物的生理种群，将有机物的厌氧降解过程划分为如图 2-2 所示的 3 个典型阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。三阶段理论认为有机物的厌氧消化是由水解和发酵细菌、产氢产乙酸细菌，产甲烷菌三大类微生物共同完成的。在水解发酵阶段，复杂的有机物首先被分解为简单的糖类、氨基酸和脂肪酸等，继而在产酸菌作用下转化为低分子有机酸乙酸、丙酸、丁酸和醇类。在产氢产乙酸阶段，产氢产乙酸菌将第一阶段除去乙酸、甲醇、甲酸外的中间产物转化为乙酸和氢，并产生 CO2。第三阶段，产甲烷菌将乙酸、H2和 CO2等转化为甲烷。
图 2-3 四阶段厌氧消化过程示意图Fig.2-3 Anaerobic digestion process in four phases上述内容表明，对厌氧消化过程的认识，经过了漫长的岁月。从 Omeliansky 的菌学说，到两阶段假设，以后才有产氢产乙酸茵和氢营养型乙酸菌及互营联合和种转移的发现，有人称这些菌群的发现为三阶段、四阶段理论。直到 1988 年，S．H．Zin第五届国际厌氧消化讨论会上提出的厌氧消化器中由复杂有机物形成甲烷的碳素五群菌模式，才为大家所公认（见图 2-4）。不溶性有机物，如多糖、蛋白质、脂须由发酵性细菌（类群 1）的作用，水解成可溶性物质如寡糖和单糖，多肽如氨基游离脂肪酸。然后这些可溶性产物被发酵性细菌吸人细胞内，并将其发酵，主要产有机酸及氢和二氧化碳等。高于乙酸的脂肪酸，以及其他一些有机酸和醇类由产氢（还原）产乙酸菌（类群 2）转化为乙酸、氢和二氧化碳。这两菌群作用是转化复杂
【参考文献】：
期刊论文
[1]厌氧颗粒污泥对有机物的初期吸附[J]. 徐宏英,李亚新,岳秀萍,刘美霞,王慕华,苏槟楠. 环境科学学报. 2008(09)
[2]pH对厌氧颗粒污泥吸附4-氯酚的影响[J]. 郜瑞莹,王建龙. 环境科学. 2007(04)
[3]好氧颗粒污泥吸附重金属Cd（Ⅱ）的研究[J]. 杨学耀,李进,李久义,李强. 工业用水与废水. 2007(01)
[4]染料的生物污泥吸附[J]. 孔旺盛,刘燕. 化学通报. 2007(02)
[5]五氯苯酚在厌氧颗粒污泥中的吸附研究[J]. 周洪波,陈坚,邱冠周,胡岳华. 环境污染与防治. 2006(04)
[6]啤酒废酵母对Pb2+的吸附[J]. 王战勇,张晶,苏婷婷. 辽宁石油化工大学学报. 2006(01)
[7]毛木耳对铜的生物吸附影响因子研究[J]. 张丹,高健伟,殷义高,王波. 生态环境. 2006(02)
[8]厌氧序批式反应器（ASBR）处理啤酒废水的试验研究[J]. 张文艺,翟建平,李琴,林晓东. 给水排水. 2005(12)
[9]ASBR反应器处理豆制品废水[J]. 王亮,李风亭,刘华,刘岩. 水处理技术. 2005(09)
[10]高温和中温ASBR处理热水解污泥的对比[J]. 王治军,王伟,高殿森,李芬芳. 环境科学. 2005(02)
博士论文
[1]ASBR反应器快速启动策略及碱度需求特征研究[D]. 岳秀萍.太原理工大学 2006
硕士论文
[1]好氧颗粒污泥快速培养及其吸附重金属的研究[D]. 沈祥信.湖南大学 2007
[2]解脂假丝酵母（Candida lipolytica）处理含铬废水的研究[D]. 王会霞.暨南大学 2005
[3]厌氧序批式反应器处理高浓度甲醇废水的研究[D]. 邵享文.西安建筑科技大学 2004
[4]厌氧序批式反应器（ASBR）的快速启动研究[D]. 李林永.太原理工大学 2004
[5]ASBR工艺特性及其处理豆制品废水的启动试验研究[D]. 刘春玲.长安大学 2004
[6]厌氧活性污泥和厌氧颗粒污泥中温条件下吸附性能研究[D]. 刘美霞.太原理工大学 2004
本文编号：3104689
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3104689.html
