当前位置: 首页 > 学术论文 > 燃气能 > 正文

废水脱氮与沼气脱硫耦联反应动力学研究

关注热度:135   来源:新能源学术论文  作者:魏本平
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:猪场废水厌氧消化液好氧后处理脱氮与沼气脱硫耦联过程的反应速率取决于微生物反应速率还是沼气中硫化氢向混合液传质的速率?要回答这一问题的任务之一是弄清脱氮与脱硫耦联微生物反应速率及其影响因素。在自然科学基金“废水脱氮与沼气脱硫耦联反应动力学”(No.31101749)的支持下,以人工模拟含氮含硫废水为底物,研究了底物浓度和温度对脱氮与脱硫耦联微生物氮、硫转化速率的影响及反应动力学参数。得出以下主要研究结果: (1)4种不同方式培养驯化脱氮脱硫微生物过程中,接种厌氧污泥反应器比接种好氧污泥反应器对NOx-N去除率更稳定。以含氮废水+沼气中H2S为底物的反应器的硫化物转化率达到60%所需时间(21d)比含氮含硫废水为底物的反应器(3d)更长。不接种污泥以含氮含硫废水的填料反应器同样能够驯化出脱氮脱硫污泥,只是需要更长的驯化时间。 (2)脱氮脱硫反应器中断运行2个月后再进行污泥活性恢复,以沼气中H2S和含氮废水为底物培养驯化的污泥,硫转化活性恢复所用的时间为15d,比含氮含硫废水为底物驯化的污泥的硫转化活性恢复所需时间更长。其他3种驯化方式驯化的污泥从整个活性恢复过程中来看,所需时间差别不大。 (3)采用分子生物学手段DGGE分析脱氮脱硫污泥中微生物优势种群,取得了较好的分离效果,显示了4种驯化方式脱氮脱硫耦联污泥系统中的微生物多样性。经鉴定得知为埃希氏-志贺菌属(Escherichia-Shigella)。 (4)在15℃、20℃、25℃、30℃和35℃条件下,研究了底物浓度对脱氮脱硫微生物硝酸盐氮转化速率的影响,建立了动力学模型。15℃、20℃、25℃、30℃和35℃的硝酸盐氮的最大比转化速率分别为4.08、4.98、5.66、6.22和7.16d-1,半饱和常数分别为3.06、3.43、3.79、4.37、4.55mg/L。硝酸盐氮最大转化速率和半饱和常数均随着温度升高而升高,温度对硝酸盐氮最大转化速率影响的温度系数为1.03;温度对半饱和常数影响的温度系数为1.02。 (5)在反应器中污泥浓度为3.6g/L,硝酸盐氮浓度2.72mg/L,15℃、20℃、25℃、30℃、35℃条件下可能达到的硝酸盐氮转化速率分别为6.92、7.91、8.49、8.60和9.64gNO3--N/(L·d)。 (6)在15℃、20℃、25℃、30℃和35℃条件下,研究了底物浓度对脱氮脱硫微生物硫化物转化速率的影响,建立了动力学模型。15℃、20℃、25℃、30℃和35℃的硫化物最大比转化速率分别为16.9、27.6、39.5、81.3和127d-1,半饱和常数分别为:4.52、6.43、8.26、14.2和20.0mg/L。硫化物转化速率和半饱和常数均随着温度升高而升高,温度对硝酸盐氮转化速率影响的温度系数为1.11;温度对半饱和常数影响的温度系数为1.08。 (7)在反应器中污泥浓度为3.60g/L,硫化氢浓度0.049mg/L,15℃、20℃、25℃、30℃和35℃条件下可能达到的硫化物转化速率分别为5.23、5.34、5.64、5.82和5.85g S2-/(L·d)。
【关键词】:猪场废水 脱氮 沼气 脱硫 动力学
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X713
【目录】:
  • 摘要6-7
  • Abstract7-13
  • 第一章 绪论13-24
  • 1.1 猪场废水污染及危害13
  • 1.2 国内外猪场废水脱氮研究现状13-16
  • 1.2.1 物化法13-14
  • 1.2.2 生物处理法14
  • 1.2.3 传统硝化反硝化脱氮14-15
  • 1.2.4 新型生物脱氮15-16
  • 1.3 硫化氢的排放及危害16-17
  • 1.4 国内外沼气脱硫研究现状17-18
  • 1.4.1 化学法脱硫17
  • 1.4.2 生物法脱硫17-18
  • 1.5 国内外同步脱氮脱硫研究现状18-22
  • 1.5.1 同步脱氮脱硫反应原理18-19
  • 1.5.2 同步脱氮脱硫微生物19-20
  • 1.5.3 同步脱氮脱硫工艺因素20-21
  • 1.5.4 脱氮及脱硫动力学研究进展21-22
  • 1.6 研究目的、意义及内容22-24
  • 1.6.1 研究目的及意义22
  • 1.6.2 研究内容22-23
  • 1.6.3 技术路线23-24
  • 第二章 脱氮脱硫污泥的驯化培养及污泥活性恢复24-38
  • 2.1 实验目的24
  • 2.2 实验材料与方法24-27
  • 2.2.1 实验材料24-25
  • 2.2.2 实验方法25-26
  • 2.2.3 分析项目与方法26-27
  • 2.3 结果与讨论27-36
  • 2.3.1 脱氮除硫耦联污泥驯化过程 NOx-N 的转化27-29
  • 2.3.2 脱氮脱硫耦联污泥驯化过程硫化物的转化29-32
  • 2.3.3 脱氮脱硫耦联污泥活性恢复过程 NOX-N 的转化32-34
  • 2.3.4 脱氮除硫耦联污泥活性恢复过程硫化物的转化34-36
  • 2.4 本章小结36-38
  • 第三章 脱氮脱硫污泥中微生物优势种群分析38-46
  • 3.1 实验目的38
  • 3.2 实验材料与方法38-40
  • 3.2.1 实验材料38
  • 3.2.2 实验方法38-40
  • 3.3 结果与讨论40-45
  • 3.3.1 DNA 的提取和 PCR 扩增40-42
  • 3.3.2 微生物种群多样性分析42-43
  • 3.3.3 测序结果43-45
  • 3.4 本章小结45-46
  • 第四章 废水脱氮与沼气脱硫耦联微生物对硝酸盐氮转化动力学46-61
  • 4.1 实验目的46
  • 4.2 实验材料与方法46-50
  • 4.2.1 实验材料46-47
  • 4.2.2 实验方法47
  • 4.2.3 浓度对反应速率影响的动力学模型47-49
  • 4.2.4 温度对反应速率影响的动力学模型49-50
  • 4.2.5 温度对饱和常数影响的动力学模型50
  • 4.2.6 分析项目与方法50
  • 4.3 结果与讨论50-59
  • 4.3.1 底物浓度对硝酸盐氮转化速率的影响50-57
  • 4.3.2 温度对硝酸盐氮转化动力学常数的影响57-59
  • 4.3.3 废水脱氮与沼气脱硫藕联反应器中可能达到的最大硝酸盐氮转化速率59
  • 4.4 本章小结59-61
  • 第五章 废水脱氮与沼气脱硫耦联微生物对硫化物转化动力学研究61-73
  • 5.1 实验目的61
  • 5.2 实验材料与方法61-62
  • 5.2.1 实验材料61
  • 5.2.2 实验方法61
  • 5.2.3 浓度对反应速率影响的动力学模型61-62
  • 5.2.4 分析项目与方法62
  • 5.3 结果与讨论62-72
  • 5.3.1 底物浓度对硫化物转化速率的影响62-69
  • 5.3.2 温度对硫化物转化动力学常数的影响69-71
  • 5.3.3 废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器中可能达到的最大硫化物转化速率71-72
  • 5.4 本章小结72-73
  • 第六章 全文结论及建议73-75
  • 6.1 全文结论73-74
  • 6.2 建议74-75
  • 参考文献75-83
  • 致谢83-84
  • 作者简历84


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

猪场废水处理技术研究进展    胡启智;朱凰榕;王军;欧阳春飞;

鸟粪石-絮凝强化工艺处理鸡粪发酵废水    张亚雷;杨鸿瑞;周雪飞;朱洪光;

沸石吸附氨氮辅助鸟粪石法去除养猪废水营养物质    段金明;方宏达;林锦美;陈俊清;卫书琴;叶张霖;

硫氮比对废水脱氮与沼气脱硫耦联功能菌的影响    陈子爱;邓良伟;贺莉;

同步脱氮脱硫技术的研究进展    贺莉;陈子爱;王超;席江;冉毅;

高径比对猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器的影响    孙竹;伍钧;蒲小东;邓良伟;

多层生物滤塔去除废气中硫化氢    李顺义;张华新;王岩;马红妍;李伟;

DO对高氨氮渗滤液短程生物脱氮反硝化过程动力学的影响    孙洪伟;魏东洋;王淑莹;时晓宁;张树军;杨庆;彭永臻;

我国农业大中型沼气工程发展现状、存在问题与对策措施    李宝玉;毕于运;高春雨;聂华;

pH对高氨氮渗滤液短程生物脱氮反硝化过程动力学的影响    孙洪伟;王淑莹;魏东洋;时晓宁;张树军;杨庆;彭永臻;

猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联过程的影响因素研究    孙竹

SHARON-ANAMMOX工艺处理高氨氮猪场废水厌氧消化液    宋国梁

番禺200kW磷酸燃料电池工作原理及运行    隋静

秸秆厌氧消化产甲烷的研究进展    杨茜;鞠美庭;李维尊;

喹啉反硝化降解过程中pH调节机制    王洁炜;王国英;岳秀萍;段燕青;

我国沼气发展的区域差异及影响因素分析    徐文勇;李景明;王久臣;董保成;严荣昌;

生猪养殖场排泄物能源化利用技术    张总平;牛培培;王文祥;王礼伟;李平华;黄瑞华;

我国沼气产业化发展战略模式及其措施    陈利洪;贾敬敦;雍新琴;

规模化猪场粪污综合利用工艺分析    李俊卫;彭英霞;王浚峰;高继伟;顾本家;那蕊;陈冲;

北京市大中型沼气工程运行现状研究    刘毅;李欣;

沼气发酵与可持续发展的思考    张韦华;

不同pH下生物滴滤塔降解甲苯和硫化氢混气的研究    苏飞;姜理英;朱润晔;曹书岭;陈建孟;

活性污泥促进尿液水解回收鸟粪石研究    仇付国;孙瑶;陈丽霞;

微生物强化猪场沼液脱氮工艺研究    朱映红

软硬双床AF-好氧折流沟处理养猪场沼液的实验研究    刘静辉

低强度超声促进单级自养脱氮工艺处理氨氮废水    唐欣

浓缩沼液的配方有机液肥开发研究    范蓓蓓

沼液湿地处理中的植物筛选与参数优化    项红珍

废水脱氮与沼气脱硫耦联反应动力学研究    魏本平

初沉污泥厌氧消化及脱硫的实验研究    聂玲

基于生物砂滤池的Sharon-Anammox工艺处理猪场废水厌氧消化液的研究    郑丹

Fenton-氨吹脱-SBR处理畜禽粪尿厌氧消化液的试验研究    李勇

催化沼气脱硫技术在高碑店污水处理厂的应用研究    袁亚林

鸟粪石化学沉淀工艺对猪场废水处理研究    岳建华;

猪场废水的石灰处理研究    胡启智;朱凰榕;王军;欧阳春飞;

养猪废水处理技术研究进展    万风;王海燕;周岳溪;许吉现;杨利伟;张娜;

好氧颗粒污泥处理高氨氮养殖废水的试验研究    谢磊;徐勇军;

天然斜发沸石粉对溶液中NH_4~+的吸附机理研究    张新颖;吴志超;王志伟;周琪;杨殿海;

固定化藻菌去除淡水养殖废水氨氮效果及模型拟建(摘要)(英文)    邹万生;张景来;刘良国;邓武军;

钙型天然斜发沸石同步脱氮除磷特性    钱锋;宋永会;孙杨;彭剑峰;曾萍;弓爱君;

堆肥生物过滤器净化苯、甲苯混合废气的实验研究    冯磊;李润东;李延吉;

亚硝酸积累条件下反硝化脱氮过程动力学模型    谢丽;蔡碧婧;杨殿海;周琪;

同步脱氮除硫菌株的筛选、分离和鉴定    陈子爱;

同步脱硫反硝化工艺运行效能及关键影响因素研究    邓旭亮

沼气生物脱硫静态因子试验与初步中试研究    孔垂雪

沼气脱硫技术研究    王钢;王欣;刘伟;高德玉;赫大新;陈薇;

濮阳龙丰纸业沼气脱硫工程投入运行    

龙丰纸业沼气脱硫工程投入运行    

沼气脱硫系统存在的问题及解决措施    路敦涛;杨艳红;张振忠;

介绍一种新型沼气脱硫装置    金尧;

沼气脱硫    韦文虎;张金林;查忠秀;

沼气脱硫运行中几个问题的探讨    张榕林;贾平丽;

沼气脱硫技术研究新进展    胡明成,龙腾瑞,李学军

沼气脱硫系统存在的问题及解决措施    路敦涛;张振忠;

沼气脱硫技术的探讨    李晓红;

沼气脱硫过程控制系统的设计与实现    朱大伟

废水脱氮与沼气脱硫耦联反应动力学研究    魏本平

沼气脱硫脱碳系统设计及工艺研究    黄丞

 
关键词: 猪场废水

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言