内循环厌氧反应器论文_梁定超,胡晓东,萧灿强,石云峰,魏春海

导读:本文包含了内循环厌氧反应器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:反应器,废水,挥发性,脂肪酸,污泥,容积,负荷。

内循环厌氧反应器论文文献综述

梁定超,胡晓东,萧灿强,石云峰,魏春海[1](2019)在《内循环厌氧反应器处理制浆造纸废水的效能及影响因素》一文中研究指出介绍了处理制浆造纸废水的内循环厌氧反应器工程实例,考察了有机物(COD和挥发性脂肪酸VFA)去除效果及其影响因素(进水容积负荷、进水预酸化度、环境条件)。在平均进水COD为1 562.1 mg/L、平均进水VFA质量浓度为684.0 mg/L、平均水力停留时间为3.7 h条件下,平均COD和VFA去除率分别达到53.7%和77.9%。既保持较高COD去除率又充分发挥反应器处理能力的最佳进水COD容积负荷为11.8 kg/(m~3·d)。温度(32.2~39.5℃)、碱度(以CaCO_3计)(1 712.2~2 683.5 mg/L)均在适宜范围内,pH(7.5~7.9)略高于适宜范围。进水酸化度不足和水力停留时间较短是进一步提高COD去除率的主要限制因素,可通过适当延长预酸化池和内循环厌氧反应器的水力停留时间来解决。(本文来源于《水处理技术》期刊2019年09期)

吕龙义[2](2019)在《双循环厌氧反应器处理中药废水的调控技术与机制》一文中研究指出近年来,我国中药制药行业迅猛发展,中药废水也随之日益增多。然而,中药废水的治理却没有同步跟上,很多中药材加工企业废水处理效率低,甚至超标排放。中药废水中有机污染物浓度高,一般含有大量难降解物质及有毒物质,水质波动大。厌氧生物处理技术可以将废水治理与能源回收相结合,是高浓度有机废水最理想的处理技术。虽然厌氧处理技术已成功应用到易降解工业废水的处理当中,但是针对高浓度难降解或有毒的工业废水,厌氧处理技术效能较低,而且还存在抗冲击能力差及启动困难等缺点。故开发针对高浓度中药废水的高效厌氧处理技术是非常必要的。本文考察了中药废水的水质特点及毒性情况,探讨了中药废水的处理策略,针对中药废水的特点研发了高效的可控双循环(Controllable double cycle,CDC)厌氧反应器;研究了上升流速调控CDC厌氧反应器处理中药废水的效能,通过考察CDC厌氧反应器的水力特征及微生物群落分布,分析了CDC厌氧反应器高效运行的水力学及生物学机制;通过酰基高丝氨酸内酯(Acyl homoserine lactones,AHLs)信号分子介导的群体感应(Quorum sensing,QS)来调控CDC厌氧反应器的处理性能,建立了基于AHLs分泌菌的厌氧调控技术,并探讨了外加AHLs优化胁迫条件下厌氧颗粒污泥性能的机制。本研究的中药废水的水质波动较大,悬浮固体浓度高,有机污染物浓度高,COD浓度达10000mg/L以上,且可生化性较差。中药废水的主要污染物为芳香族化合物及羧酸类物质。中药废水中存在一定的药物成分残留及挥发性脂肪酸(VFAs)。四种药物成分的急性毒性大于四种VFAs的急性毒性,毒性大小排序:原儿茶醛(PA)>丹酚酸B(SAB)>迷迭香酸(RA)>丹参素钠(SAAS)>丙酸>戊酸>丁酸>乙酸。中药药物成分对中药废水整体毒性的贡献程度大于VFAs,毒性贡献大小排序:SAB>SAAS>RA>PA>丙酸>乙酸>戊酸>丁酸。丹参类中药废水的急性毒性可以采用UV_(254)和VFAs两个常规指标进行预测,但是计算模型需要根据具体水质进行建立。经分析得出,在单相厌氧反应器实现产酸相与产甲烷相分离将是解决难降解中药废水处理的有效途径。CDC厌氧反应器在接种絮状污泥的条件下经过115d完成了启动。启动成功后,CDC厌氧反应器第一反应区污泥浓度远大于第二反应区污泥浓度,且第一反应区污泥呈颗粒形态,而第二反应区为颗粒污泥与絮状污泥共存状态。增大CDC厌氧反应器内、外循环强度,可以提高上升流速,进而增强颗粒污泥与废水的传质效果,减少死区比例,最终提高CDC厌氧反应器的处理效能。CDC厌氧反应器在第一反应区上升流速(V_(up1))为3.03m/h及第二反应区上升流速(V_(up2))为0.79m/h的条件下处理中药废水效果最佳,COD的去除率为94.2%,甲烷产率为0.33m~3CH_4/kgCOD,出水VFAs浓度为65mg/L。纵向两个反应区的设计及可调控的内、外循环系统,可使CDC厌氧反应器的两个反应区内细菌和古菌群落组成产生一定差异,第一反应区大量VFAs累积,倾向于产酸相,第二反应区的产甲烷活性更高,倾向于产甲烷相。产酸相和产甲烷相可以在CDC厌氧反应器中实现一定的分离,强化了产酸菌及产甲烷菌的代谢性能。强化“相分离”提高了CDC厌氧反应器整体的毒性耐受能力,保障了反应器整体的去除效果。CDC厌氧反应器中存在5种AHLs信号分子:C4-HSL、C6-HSL、C8-HSL、3OC6-HSL和3OC8-HSL。在叁种胁迫条件下(冲击负荷、贫营养及性能恢复),外加4种主导AHLs信号分子(C4-HSL、C6-HSL、C8-HSL和3OC8-HSL)可以促进有机物的去除及提高产甲烷活性,同时可以增加厌氧颗粒污泥胞外多糖和蛋白质浓度,并且可以优化细菌和产甲烷菌的群落结构。外源投加1/10体积的AHLs分泌菌液(铜绿假单胞菌和荧光假单胞菌)可以提高CDC厌氧反应器抗冲击负荷的能力,并且可以缩短反应器的二次启动时间,同时可以强化冲击负荷及二次启动时期的脱毒效果。分析得出外加AHLs优化厌氧颗粒污泥性能的机制模型:在胁迫条件下,外源AHLs是通过修复微生物的避护所(胞外聚合物)来优化微生物的群落结构,进而提高厌氧颗粒污泥代谢性能。通过上升流速及信号分子调控CDC厌氧反应器处理高浓度中药废水,提高了反应器的处理效能,强化了反应器的抗冲击负荷能力,缩短了反应器的二次启动时间。本文仅对一种典型的中药废水进行研究,研究成果无法适用于所用的中药废水,但本文的研究成果为中药废水的厌氧处理提供了技术参考,同时也为其他高浓度难降解有机废水的厌氧处理提供了研究思路。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

吴秉奇,段美娟,周振,刘淑杰,陈福明[3](2019)在《多段内循环厌氧反应器的气液流场及处理低浓度屠宰废水的研究》一文中研究指出基于废水厌氧生物处理技术的叁阶段原理,自行设计一种处理低浓度废水的多段内循环厌氧反应器。采用Fluent软件对反应器内气液两相流进行数值模拟研究,重点研究曝气盘进气速度、高径比和曝气盘安装高度对气液两相的流态影响,以此探索反应器达到泥水充分混合的最佳工艺与结构设计参数。根据模拟结果,曝气盘进气速度为2.68 m/s,高径比为1.75,曝气盘安装高度为20 mm时,反应器内泥水混合和空间利用率达到最大化。将本反应器应用于低浓度屠宰废水处理,当水力停留时间为29 h,第一、第二和第叁反应室的COD平均容积负荷为1.72、 1.42和0.69 kg[COD]/(m3·d)时,日处理量可达1.44 t, COD去除率可以持续稳定在50%以上,最佳达到75%。(本文来源于《工业用水与废水》期刊2019年01期)

段美娟,陈福明,刘淑杰,刘旭,吴秉奇[4](2018)在《多段内循环厌氧反应器处理屠宰废水的中试》一文中研究指出多段内循环厌氧反应器设计叁段反应室,分别进行废水厌氧反应的叁个过程。为探索该反应器处理中、高浓度有机废水的实际运行效果,以屠宰废水为处理对象,考察反应器对COD的去除效果。结果表明,当温度为36~38℃,COD容积负荷为0.5 kgCOD/(m3·d)时,反应器运行16天实现反应器的快速启动。进水COD浓度为1000mg/L,通过缩短水力停留时间(HRT)提高有机负荷,确定最佳的HRT为20h,对应的COD容积负荷为1.21 kgCOD/(m3·d),COD总去除率稳定达到93%。固定HRT=20 h,在COD容积负荷由低至高的提升阶段,分别为1.68,2.40,3.12,3.60和4.00 kg COD/(m3·d),反应器去除COD的总能力由94%降至80%,单位容积反应器产气率分别为0.9,1.4,1.0,1.9和2.1m3/(m3·d),去除单位COD产生的气体体积分布在0.29~0.33 m3/kg COD之间。(本文来源于《广东化工》期刊2018年21期)

安爽[5](2018)在《HRT对内循环厌氧反应器处理啤酒废水的影响》一文中研究指出考察了内循环厌氧反应器(IC)对啤酒废水的厌氧处理效果,并研究在不同水力停留时间(HRT=7 h、6 h、5 h、4 h、3 h)下IC系统对啤酒废水的处理状况和厌氧发酵产氢状况。结果表明,在控制进水啤酒废水的COD为2 000~2 500 mg/L,温度为35±l℃,在不同系统HRT运行下,系统内的发酵类型维持为稳定的乙醇型发酵类型,系统内部p H基本稳定在3.87左右,氧化还原电位(ORP)基本稳定在-324~-394 mV。在HRT为5 h时,系统对啤酒废水的处理效果达到最佳,此时系统的最大产气速率为7.1 L/d,最大氢气含量为57.14%,COD去除率最大为35.49%,系统酸化度为62.37%。(本文来源于《辽宁化工》期刊2018年10期)

李绍俊,王青,余勇,陈惠[6](2018)在《温度对强化循环厌氧反应器(SCAR)处理城市生活污水的影响》一文中研究指出采用强化循环厌氧反应器(SCAR)处理模拟城市生活污水,研究温度条件对反应器处理效能和污泥性质影响。结果表明,在适宜的容积负荷和上升流速条件下,温度变化(40~14℃)对反应器COD去除效果无明显影响,出水COD浓度稳定在70~90 mg·L-1,COD去除率在81%~83%。温度降低使颗粒污泥中间粒径(0.85~2 mm)所占比例逐渐增加,同时中间粒径范围内颗粒污泥平均粒径呈逐渐变小趋势。微生物活性和EPS含量受温度影响的趋势相反,污泥脱氢酶活性和比产甲烷速率随着温度下降先增加、而后逐渐降低,EPS含量先降低、而后不断升高,尤其是S-EPS和TB-EPS含量增加明显。(本文来源于《广东化工》期刊2018年12期)

陈宝良[7](2018)在《内循环(jix-IC)厌氧反应器在黄酒生产废水处理中的应用》一文中研究指出内循环jix-l C厌氧反应器是近年来发展较快的第3代厌氧反应技术,由于其高容积负荷率特点,在其他行业处理高浓度有机废水中得到较广泛的推崇和应用;而在黄酒废水处理的应用未见报道。针对黄酒生产废水的特点,将IC反应器成功地应用于黄酒生产废水的厌氧处理中,IC反应器的原理、特点和该废水处理站进行了详细介绍,对黄酒废水处理获得了较好的处理效果。(本文来源于《酿酒》期刊2018年02期)

罗干[8](2017)在《内循环(IC)厌氧反应器处理硫酸盐有机废水研究》一文中研究指出硫酸盐有机废水广泛产生于制药、石化和造纸等行业的工业生产中,若不经处理直接排入水体会产生严重的环境危害。厌氧生物处理技术是当前处理硫酸盐有机废水的重要技术手段,具有成本低和可回收能源等优点,已经在实际工业废水的处理中获得了应用。但是,在厌氧生物处理系统中,硫酸盐的存在对厌氧消化过程有显着影响,严重时甚至导致系统的崩溃,从而为硫酸盐有机废水的高效处理带来挑战。本论文采用内循环(Internal Circulation,IC)厌氧反应器作为研究对象,研究了多个运行参数包括容积负荷(Organic loading rate,OLR)、上升流速(Vup)、碳硫比(COD/SO42-,C/S)、硫酸盐有机负荷和氮硫比(NO3-/SO42-,N/S)等对IC反应器处理硫酸盐有机废水处理效率的影响,并从动力学行为与微生物群落特性等角度揭示了这些参数对IC反应器的影响机理,主要研究结论如下:(1)在上升流速为1.0 m/h的条件下,OLR在2.50-18.94 kgCOD/m3/d之间时,IC反应器可维持80%以上的COD去除率;在高有机负荷下,通过撤掉水力回流将上升流速降至0.06 m/h后,反应器性能迅速恶化,COD去除率降至60%以下,出水pH降至6.0以下,污泥比产甲烷活性下降37.0%;有机物发酵类型由丙酸型发酵向丙酸-丁酸混合型发酵转变;微生物群落结构发生明显变化;Raoultella属取代Streptococcus成为优势菌属,氢型产甲烷菌(Methane producing archaea,MPA)Methanobacterium 和 Methanocorpusculum丰度之和达到93%以上表明氢气在甲烷的生成中具有重要地位;Logistic,Modified Gompertz和Transference模型可用于高有机负荷下厌氧污泥的底物降解和甲烷生成行为模拟;(2)C/S从2.5降至1.67后,IC反应器的硫酸根去除率开始下降,C/S降至0.83后,由于硫化物的抑制,COD和硫酸根去除率均降至50%左右,同时仅有2.1%的电子被MPA利用;随着C/S的降低,污泥产甲烷活性逐渐下降,同时丙酸和乙醇作为中间产物在底物发酵中的地位逐渐得到提高;C/S的降低有助于Proteobacteria门以及两个硫酸盐还原菌(Sulfate reduction bacteria,SRB)属Desulfovibrio和Desulforhabdus属的富集,但同时也会对氢型MPA产生抑制,促进乙酸型产甲烷菌Methanothrix的富集;mcrA和dssrA基因对C/S的响应十分明显,随着C/S的降低,mcrA基因丰度逐渐下降而dsrA基因丰度则呈现出逐渐上升的趋势,两个基因的变化与反应器整体运行性能具有较强的一致性;(3)传统IC反应器在进水COD和硫酸根分别为7500 mg/L和3000 mg/L时性能就已明显下降;而通过对IC反应器进行结构上的改进,与两相厌氧工艺相结合后,两相IC反应器在进水COD和硫酸根分别达到10000 mg/L和4000 mg/L的条件下仍能维持84%以上的COD去除率和90%以上的硫酸根还原率,其中酸化相可去除40%以上的COD和60%以上的硫酸根;在高硫酸盐有机负荷下,两相IC反应器的产酸相主要进行乙醇发酵和硫酸盐还原;在甲烷相中,主要进行乙醇和VFA的氧化及甲烷化,同时也有硫酸盐还原过程的进行,并且SRB在丙酸的利用中发挥重要作用;Lactobacillus和Streptococcus分别为产酸相和甲烷相的优势细菌属,乙酸型产甲烷菌Methanothrix和氢型产甲烷菌Methanobacterium则为两类优势产甲烷菌属;qPCR分析表明产甲烷相中的mcrA和dsrA丰度均要高于产酸相;(4)硝酸根对IC反应器内的硫酸盐还原过程有明显影响,平均硫酸根去除率从78.4%(N/S=0)降至41.4%(N/S=1.03);这种影响可能通过两个方式进行,一是通过底物竞争或中间产物抑制的形式影响SRB对乙酸的利用,二是硝酸根取代硫酸根成为SRB氧化丙酸的电子受体,影响以丙酸为碳源的硫酸盐还原过程;此外,硝酸根会对SRB菌属Desulfovibrio产生明显抑制,其丰度从11.4%(N/S=0)降至2.2%(N/S=1.03);与dsrA基因相比,mcrA基因更易受硝酸根的影响,其丰度随进水硝酸根浓度的提高明显降低;(本文来源于《南京大学》期刊2017-05-01)

周振[9](2016)在《基于CFD的多段内循环厌氧反应器气液流场研究及结构设计》一文中研究指出现如今水体污染日益严重,污水处理市场逐渐扩大,迫切需要低成本、高效率的污水处理技术,厌氧反应器一直以来是一个很好的选择。其从开发至今经历了几次更新替代,到目前为止已到了第叁代厌氧反应器。厌氧反应器每次更新换代都是围绕增强泥水间传质效果进行的,其实质是改善反应器内部流场条件。本课题创新性的提出开发一种新型厌氧反应器——多段内循环厌氧反应器,并采用计算流体力学技术(CFD)模拟研究各种结构条件下反应器的流场情况,用模拟结果指导反应器的结构尺寸设计。该反应器的设计原理是厌氧消化反应的叁个阶段产酸、产氢产乙酸、产甲烷阶段在叁个不同的反应段进行,每个反应段中的反应条件都调节到各个阶段发生反应的微生物所需要的最佳反应条件,因此能发挥每一阶段的微生物的最大功效。同时每个反应室内依靠产甲烷阶段的自产沼气的推动作用自动形成液体内循环,内循环系统的存在,使得反应器内保持着大量的微生物。并且让厌氧颗粒污泥与废水处于搅拌状态,使得泥水混合液能够充分混匀,泥水的充分接触能实现良好的传质,大大提高了污水处理效率。此前已有大量学者研究厌氧反应器,但是之前的研究大部分集中在工艺性的实验研究,很少有人深入研究反应器内部的流场机理,并且在实际工程应用中大多是依靠经验公式来设计反应器,这样在设计时存在一定的盲目性,不能充分利用反应器内部空间,很难达到最佳传质效果。采用数值模拟方法可以代替反应器的中试实验,大大节省了科研时间与经费,并且可以解决中试实验不能解决的问题,可以在短时间内从模拟结果预测反应器的运行效果与状态。结合多段内循环厌氧反应器的特殊性,本课题通过CFD中的FLUENT软件模拟反应器的运行,通过改变产气量的大小、高径比、曝气盘安装高度这叁个因素,探索反应器的最佳工艺与结构设计参数,以期能让反应器内部泥水传质效果达到最佳状态,提高处理效果;减小反应器内部死区比例,提高空间利用率。数值模拟结果表明:(1)产气量过大或者过小都会导致反应区存在大量死区,只有当曝气盘出口处的瞬时气体速度维持在2.68m/s或者3.75m/s时,反应区的流场才有利于厌氧反应的进行,但是气体速度越大,液体进入集气管后速度变化越剧烈,液体速度过大不利于厌氧颗粒污泥的形成,因此气体速度为2.68m/s时,反应器的流场更适合厌氧反应的进行;(2)高径比对流场形态有明显影响,实验中选择了0.8、1.0、1.25、1.5、1.75这几个高径比作为变量,结果表明,高径比越大,液体速度分布越均匀,轴向与径向都有速度延伸。因此有利于泥水混合传质,并且高径比越大,反应区速度变化越平缓,最终形成平推流状态,有利于厌氧颗粒污泥的形成。因此从模拟结果分析得到,高径比为1.75时反应器流场情况最适宜厌氧反应器的运行。(3)曝气盘安装高度是影响反应器内部流场的一个重要因素,曝气盘作为反应器动力的来源口,其安装高度对反应器内部流场影响较大,实验中选用了20mm、40mm、60mm、80mm、100mm、120mm这几个实验变量,结果表明,曝气盘安装高度越低,越有利反应器内泥水混合传质,曝气盘安装高度较低时,液体上升时与集气罩壁的粘滞阻力越小,越有利于液体速度的径向扩展,因此能减小反应器内部的死区比例,大大提高了反应器的利用空间。(本文来源于《湖南大学》期刊2016-11-15)

王建光[10](2016)在《内循环厌氧反应器关键结构的研究》一文中研究指出内循环厌氧反应器(简称IC反应器)是在升流式厌氧污泥床UASB的基础上发展而来的一种高效厌氧生物反应器,是最具代表性的第叁代厌氧反应器。在IC反应器的诸多部件中,对运行负荷与去除率有着显着影响的关键结构有布水系统、重渣排放和反应器循环系统,目前主要存在布水不均匀、容易出现死区、反应器钙化严重且重渣无法实现有效排放、循环量不足、反应器缓冲能力差、生物颗粒污泥流失严重等问题。因此,对IC反应器的关键结构进行优化,使反应器实现长期稳定高效的运行具有重要的理论与现实意义。(1)在对比分析各种布水系统的设计思想、结构形式和混合机理等研究现状的基础上,结合运用旋流布水和大阻力配水技术,设计出一套反应器梯度多层旋流布水系统。提高系统的布水均匀性,布水区域无死区,使污泥床处于流化状态以增强废水和颗粒污泥的混合度,有效强化传质和反应过程。(2)对反应器重渣形成机理进行研究,借鉴水力旋流除渣原理对反应器重渣分离与排放装置进行结构设计。在反应器污泥床底部设计一套倒锥型重渣水力旋流筛选装置,并在其底部设计一个圆柱形的集渣槽以使重渣得以有效收集后分离,最终成功实现重渣的排放并使排出重渣中灰分含量不低于80%,能根据反应器重渣含量随时进行排放。(3)综合运用厌氧颗粒污泥膨胀床和固体流态化技术,对IC反应器循环系统水力条件进行优化。通过调整反应器出水设计,在内循环系统的基础上增加一套功能上可以实现上部溢流出水,部分出水和洗出污泥循环回流至反应器的立管结构。由立管构成IC反应器的外部循环系统,提高了反应器的液面上升流速而且可以使其稳定在5~8m/h的中高负荷区间,出水颗粒污泥浓度≤5ml/L,保证了基质的混合强度和稳定运行能力。(4)制作出实验室规模的小试反应器装置以检测布水均匀性、重渣排放效果、流场形态和传质效果、COD去除率与运行稳定性等。小试装置运行状态表明:布水系统均匀性显着提高,布水区域无死区;重渣成功从反应器中得到筛选分离;反应器基质间传质明显。反应器运行综合评价体系项目中COD去除率达到80%,污泥负荷0.2kg COD/(kgVSS·d),容积负荷30kg COD/(m~3·d),出水VFA稳定在5mmol/L左右,说明反应器运行状况良好。最后,对原结构形式的IC反应器的关键结构进行了工程改造及应用,此工程是国内首次采用优化后的关键结构对原有反应器进行的改造。改造后反应器运行数据及红外热成像检测表明改造取得了预计效果:反应器布水均匀性得到改善;解决了原先存在的反应器钙化和重渣不能筛选排放的问题;温度场均衡分布区域占比达到90%以上;传质效果较好,反应器运行稳定高效,去除率较原设计值提高10个百分点。为IC厌氧反应器关键结构的研究、优化和应用提供了新的参考。(本文来源于《苏州大学》期刊2016-09-01)

内循环厌氧反应器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年来,我国中药制药行业迅猛发展,中药废水也随之日益增多。然而,中药废水的治理却没有同步跟上,很多中药材加工企业废水处理效率低,甚至超标排放。中药废水中有机污染物浓度高,一般含有大量难降解物质及有毒物质,水质波动大。厌氧生物处理技术可以将废水治理与能源回收相结合,是高浓度有机废水最理想的处理技术。虽然厌氧处理技术已成功应用到易降解工业废水的处理当中,但是针对高浓度难降解或有毒的工业废水,厌氧处理技术效能较低,而且还存在抗冲击能力差及启动困难等缺点。故开发针对高浓度中药废水的高效厌氧处理技术是非常必要的。本文考察了中药废水的水质特点及毒性情况,探讨了中药废水的处理策略,针对中药废水的特点研发了高效的可控双循环(Controllable double cycle,CDC)厌氧反应器;研究了上升流速调控CDC厌氧反应器处理中药废水的效能,通过考察CDC厌氧反应器的水力特征及微生物群落分布,分析了CDC厌氧反应器高效运行的水力学及生物学机制;通过酰基高丝氨酸内酯(Acyl homoserine lactones,AHLs)信号分子介导的群体感应(Quorum sensing,QS)来调控CDC厌氧反应器的处理性能,建立了基于AHLs分泌菌的厌氧调控技术,并探讨了外加AHLs优化胁迫条件下厌氧颗粒污泥性能的机制。本研究的中药废水的水质波动较大,悬浮固体浓度高,有机污染物浓度高,COD浓度达10000mg/L以上,且可生化性较差。中药废水的主要污染物为芳香族化合物及羧酸类物质。中药废水中存在一定的药物成分残留及挥发性脂肪酸(VFAs)。四种药物成分的急性毒性大于四种VFAs的急性毒性,毒性大小排序:原儿茶醛(PA)>丹酚酸B(SAB)>迷迭香酸(RA)>丹参素钠(SAAS)>丙酸>戊酸>丁酸>乙酸。中药药物成分对中药废水整体毒性的贡献程度大于VFAs,毒性贡献大小排序:SAB>SAAS>RA>PA>丙酸>乙酸>戊酸>丁酸。丹参类中药废水的急性毒性可以采用UV_(254)和VFAs两个常规指标进行预测,但是计算模型需要根据具体水质进行建立。经分析得出,在单相厌氧反应器实现产酸相与产甲烷相分离将是解决难降解中药废水处理的有效途径。CDC厌氧反应器在接种絮状污泥的条件下经过115d完成了启动。启动成功后,CDC厌氧反应器第一反应区污泥浓度远大于第二反应区污泥浓度,且第一反应区污泥呈颗粒形态,而第二反应区为颗粒污泥与絮状污泥共存状态。增大CDC厌氧反应器内、外循环强度,可以提高上升流速,进而增强颗粒污泥与废水的传质效果,减少死区比例,最终提高CDC厌氧反应器的处理效能。CDC厌氧反应器在第一反应区上升流速(V_(up1))为3.03m/h及第二反应区上升流速(V_(up2))为0.79m/h的条件下处理中药废水效果最佳,COD的去除率为94.2%,甲烷产率为0.33m~3CH_4/kgCOD,出水VFAs浓度为65mg/L。纵向两个反应区的设计及可调控的内、外循环系统,可使CDC厌氧反应器的两个反应区内细菌和古菌群落组成产生一定差异,第一反应区大量VFAs累积,倾向于产酸相,第二反应区的产甲烷活性更高,倾向于产甲烷相。产酸相和产甲烷相可以在CDC厌氧反应器中实现一定的分离,强化了产酸菌及产甲烷菌的代谢性能。强化“相分离”提高了CDC厌氧反应器整体的毒性耐受能力,保障了反应器整体的去除效果。CDC厌氧反应器中存在5种AHLs信号分子:C4-HSL、C6-HSL、C8-HSL、3OC6-HSL和3OC8-HSL。在叁种胁迫条件下(冲击负荷、贫营养及性能恢复),外加4种主导AHLs信号分子(C4-HSL、C6-HSL、C8-HSL和3OC8-HSL)可以促进有机物的去除及提高产甲烷活性,同时可以增加厌氧颗粒污泥胞外多糖和蛋白质浓度,并且可以优化细菌和产甲烷菌的群落结构。外源投加1/10体积的AHLs分泌菌液(铜绿假单胞菌和荧光假单胞菌)可以提高CDC厌氧反应器抗冲击负荷的能力,并且可以缩短反应器的二次启动时间,同时可以强化冲击负荷及二次启动时期的脱毒效果。分析得出外加AHLs优化厌氧颗粒污泥性能的机制模型:在胁迫条件下,外源AHLs是通过修复微生物的避护所(胞外聚合物)来优化微生物的群落结构,进而提高厌氧颗粒污泥代谢性能。通过上升流速及信号分子调控CDC厌氧反应器处理高浓度中药废水,提高了反应器的处理效能,强化了反应器的抗冲击负荷能力,缩短了反应器的二次启动时间。本文仅对一种典型的中药废水进行研究,研究成果无法适用于所用的中药废水,但本文的研究成果为中药废水的厌氧处理提供了技术参考,同时也为其他高浓度难降解有机废水的厌氧处理提供了研究思路。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

内循环厌氧反应器论文参考文献

[1].梁定超,胡晓东,萧灿强,石云峰,魏春海.内循环厌氧反应器处理制浆造纸废水的效能及影响因素[J].水处理技术.2019

[2].吕龙义.双循环厌氧反应器处理中药废水的调控技术与机制[D].哈尔滨工业大学.2019

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内循环厌氧反应器论文_梁定超,胡晓东,萧灿强,石云峰,魏春海
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