非粮燃料乙醇废水生物处理资源化利用及功能菌群研究
发布时间：2022-10-06 10:37
随着非粮原料——木质纤维素燃料乙醇产业的发展,开发其生产废水处理及资源化利用技术,可以增加燃料乙醇产业的环境友好性和经济性,是燃料乙醇产业能否快速发展重要环节。 本文首先采取高温厌氧-中温好氧-常温生物滤床耦合系统对玉米秸秆/玉米芯燃料乙醇废水进行净化处理,同时获得清洁能源沼气。对燃料乙醇生产过程中的高浓度蒸馏废水及高氨氮预处理废水净化工艺进行了研究。耦合系统由高温厌氧流化床实验（AFBR）,好氧气升式环流生物反应器（ALR）和曝气生物滤床（BAF）。在高温厌氧阶段,对燃料乙醇蒸馏废水进行一级处理时,在最优条件下:操作温度54~55℃,水力停留时间（HRT）为48h,AFBR反应器连续长期运行,有机负荷达（OLR）14.1g-COD/L。d,同时甲烷产量达到280mL/g-CODremoved。然后在ALR反应器内共代谢降解处理厌氧出水和预处理废水,在操作温度30~33℃,pH7.0~8.0,表观气速（μg）12mm/s,HRT为15h,COD和氨氮（NH4+-N）去除率分别达88.5%和96.7%。最后在BAF中对好氧出水进行深度处...
【文章页数】：96 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 燃料乙醇产业及其生产废水
1.2.1 国内外燃料乙醇产业发展现状
1.2.2 燃料乙醇工艺废水
1.3 燃料乙醇工艺废水生物处理及资源化研究进展
1.3.1 废水厌氧生物处理技术
1.3.2 废水好氧氧生物处理技术
1.3.3 燃料乙醇废水资源化研究进展
1.4 生物制氢技术研究进展
1.4.1 氢的制取方法
1.4.2 厌氧发酵产氢技术研究进展
1.4.3 混合菌群发酵产氢研究进展
1.5 微生物分子生态学研究进展
1.5.1 16S rRNA/rDNA 序列分析技术的基本原理
1.5.2 16S rRNA/rDNA 序列分析技术应用研究进展
1.6 本文主要研究思路和研究内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 接种物与菌种
2.1.2 实验药品
2.1.3 培养基
2.1.4 主要试剂
2.2 实验仪器和装置
2.2.1 实验仪器
2.2.2 实验装置及操作方法
2.3 实验分析方法
2.4 活性污泥附着载体扫描电镜观测
2.5 PCR-RFLP 实验方法
2.5.1 活性污泥样品16S rDNA 获取
2.5.2 RFLP 分析
第三章 燃料乙醇废水生物处理
3.1 高温厌氧生物处理蒸馏废水
3.1.1 污泥驯化及反应器启动
3.1.2 AFBR 反应器操作参数单因素优化
3.1.3 AFBR 反应器最佳环境条件下长期运行及最优HRT 确定
3.1.4 高温厌氧过程微生物种群结构研究
3.2 中温好氧生物处理
3.2.1 好氧活性污泥驯化及反应器启动
3.2.2 ALR 反应器操作参数单因素优化
3.2.3 ALR 反应器最佳条件下长期运行及HRT 确定
3.3 中温好氧过程微生物种群结构研究
3.3.1 好氧活性污泥附着载体扫描电镜观测
3.3.2 好氧活性污泥微生物种群结构分析
3.4 生物膜反应器深度处理好氧出水
3.4.1 BAF 长期运行性能考察
3.4.2 BAF 载体附着生物膜扫描电镜观测
3.5 耦合系统长期运行性能考察
3.6 本章小结
第四章 厌氧生物制氢及极端嗜热菌群结构分析
4.1 极端嗜热产氢间歇实验
4.1.1 极端嗜热产氢菌群富集培养
4.1.2 pH 对极端嗜热产氢的影响
4.2 CSTR 连续产氢实验研究
4.3 产氢菌群群落结构分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 本文结论
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]好氧活性污泥的培养研究[J]. 赵晓宁,刘志斌,张正夫. 能源与环境. 2010(02)
[2]内循环式厌氧反应器常温下启动过程试验研究[J]. 高志永,陈鸿汉,韦道领. 水处理技术. 2010(03)
[3]纤维素乙醇发展前景和我国的进展[J]. 钱伯章,朱建芳. 化学工业. 2009(10)
[4]UASB反应器处理染料及印染废水的研究进展[J]. 邱丽娟,陈亮,黄满红. 化工环保. 2009(05)
[5]我国纤维素乙醇的开发进展和前景[J]. 钱伯章,朱建芳. 粮食与饲料工业. 2009(10)
[6]美国、巴西和中国燃料乙醇发展现状比较[J]. 程景明,徐莉,徐伟平. 世界农业. 2008(06)
[7]厌氧反应器在国内外的进展研究[J]. 郑隆举,李德生. 能源与环境. 2007(06)
[8]Particle size distribution and removal by a chemical-biological flocculation process[J]. ZHANG Zhi-bin, ZHAO Jian-fu, XIA Si-qing, LIU Chang-qing, KANG Xing-sheng State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse Research, College of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China College of Municipal and Environmental Engineering, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, China. Shandong Academy of Environmental Sciences, Jinan 250100, China. Journal of Environmental Sciences. 2007(05)
[9]缺氧/好氧SBR工艺去除酒精废水中的氮[J]. 周小波,杨健. 工业用水与废水. 2006(06)
[10]pH值对易腐有机垃圾厌氧发酵产物分布的影响[J]. 吕凡,何品晶,邵立明,陈活虎. 环境科学. 2006(05)
本文编号：3686828
【文章页数】：96 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 燃料乙醇产业及其生产废水
1.2.1 国内外燃料乙醇产业发展现状
1.2.2 燃料乙醇工艺废水
1.3 燃料乙醇工艺废水生物处理及资源化研究进展
1.3.1 废水厌氧生物处理技术
1.3.2 废水好氧氧生物处理技术
1.3.3 燃料乙醇废水资源化研究进展
1.4 生物制氢技术研究进展
1.4.1 氢的制取方法
1.4.2 厌氧发酵产氢技术研究进展
1.4.3 混合菌群发酵产氢研究进展
1.5 微生物分子生态学研究进展
1.5.1 16S rRNA/rDNA 序列分析技术的基本原理
1.5.2 16S rRNA/rDNA 序列分析技术应用研究进展
1.6 本文主要研究思路和研究内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 接种物与菌种
2.1.2 实验药品
2.1.3 培养基
2.1.4 主要试剂
2.2 实验仪器和装置
2.2.1 实验仪器
2.2.2 实验装置及操作方法
2.3 实验分析方法
2.4 活性污泥附着载体扫描电镜观测
2.5 PCR-RFLP 实验方法
2.5.1 活性污泥样品16S rDNA 获取
2.5.2 RFLP 分析
第三章 燃料乙醇废水生物处理
3.1 高温厌氧生物处理蒸馏废水
3.1.1 污泥驯化及反应器启动
3.1.2 AFBR 反应器操作参数单因素优化
3.1.3 AFBR 反应器最佳环境条件下长期运行及最优HRT 确定
3.1.4 高温厌氧过程微生物种群结构研究
3.2 中温好氧生物处理
3.2.1 好氧活性污泥驯化及反应器启动
3.2.2 ALR 反应器操作参数单因素优化
3.2.3 ALR 反应器最佳条件下长期运行及HRT 确定
3.3 中温好氧过程微生物种群结构研究
3.3.1 好氧活性污泥附着载体扫描电镜观测
3.3.2 好氧活性污泥微生物种群结构分析
3.4 生物膜反应器深度处理好氧出水
3.4.1 BAF 长期运行性能考察
3.4.2 BAF 载体附着生物膜扫描电镜观测
3.5 耦合系统长期运行性能考察
3.6 本章小结
第四章 厌氧生物制氢及极端嗜热菌群结构分析
4.1 极端嗜热产氢间歇实验
4.1.1 极端嗜热产氢菌群富集培养
4.1.2 pH 对极端嗜热产氢的影响
4.2 CSTR 连续产氢实验研究
4.3 产氢菌群群落结构分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 本文结论
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]好氧活性污泥的培养研究[J]. 赵晓宁,刘志斌,张正夫. 能源与环境. 2010(02)
[2]内循环式厌氧反应器常温下启动过程试验研究[J]. 高志永,陈鸿汉,韦道领. 水处理技术. 2010(03)
[3]纤维素乙醇发展前景和我国的进展[J]. 钱伯章,朱建芳. 化学工业. 2009(10)
[4]UASB反应器处理染料及印染废水的研究进展[J]. 邱丽娟,陈亮,黄满红. 化工环保. 2009(05)
[5]我国纤维素乙醇的开发进展和前景[J]. 钱伯章,朱建芳. 粮食与饲料工业. 2009(10)
[6]美国、巴西和中国燃料乙醇发展现状比较[J]. 程景明,徐莉,徐伟平. 世界农业. 2008(06)
[7]厌氧反应器在国内外的进展研究[J]. 郑隆举,李德生. 能源与环境. 2007(06)
[8]Particle size distribution and removal by a chemical-biological flocculation process[J]. ZHANG Zhi-bin, ZHAO Jian-fu, XIA Si-qing, LIU Chang-qing, KANG Xing-sheng State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse Research, College of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China College of Municipal and Environmental Engineering, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, China. Shandong Academy of Environmental Sciences, Jinan 250100, China. Journal of Environmental Sciences. 2007(05)
[9]缺氧/好氧SBR工艺去除酒精废水中的氮[J]. 周小波,杨健. 工业用水与废水. 2006(06)
[10]pH值对易腐有机垃圾厌氧发酵产物分布的影响[J]. 吕凡,何品晶,邵立明,陈活虎. 环境科学. 2006(05)
本文编号：3686828
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3686828.html
