EGSB顆粒污泥甲烷化動力學(xué)及NO_2的影響

【摘要】： 近年來,對厭氧去除廢水中營養(yǎng)氮組分技術(shù)研究相當(dāng)活躍,已有報道指出NO_2對厭氧氨氧化脫氮有重要的強化作用,于是進一步提出了NO_2對厭氧甲烷化反硝化與厭氧氨氧化耦合影響的研究要求。為此,論文對已經(jīng)完成厭氧甲烷化反硝化與厭氧氨氧化耦合的EGSB反應(yīng)器中取出的功能顆粒污泥進行不添加和添加NO_2情況下的厭氧甲烷化試驗研究,建立厭氧甲烷化反應(yīng)動力學(xué)方程和NO_2抑制動力學(xué)方程,并探討NO_2對厭氧甲烷化的影響機理。試驗結(jié)果表明: ①無微量NO_2條件下甲烷化動力學(xué)試驗中,甲烷化比基質(zhì)降解速率基質(zhì)濃度的關(guān)系遵從Monod方程。對甲烷化進行動力學(xué)分析,求出其動力學(xué)參數(shù):最大比基質(zhì)降解速率Vmax=0.158h~(-1),半飽和常數(shù)Ks=464.27mg/L,甲烷的產(chǎn)率系數(shù)y=0.254ml/mg。 ②微量NO_2對基質(zhì)降解有抑制作用,抑制程度隨著微量NO_2濃度的增高而增大,15ppm、25ppm、50ppm、100ppm和150ppm對基質(zhì)降解的抑制程度分別為7.40%、11.87%、27.56%、39.75%和43.24%。微量NO_2對產(chǎn)甲烷菌的半抑制濃度CI50值求得為205ppm,約4.149×10~(-4)mg/L。經(jīng)分析、推導(dǎo),從而得到微量NO_2條件下的比基質(zhì)降解速率方程: ③出氣口的NO_2/NO檢測儀檢測出有NO的存在,且NO_2和NO濃度約是進口流進的NO_2濃度的10.3%—49.4%,大部分的氮素并沒有被檢測出。這可能是因為部分NO_2遇水歧化為亞硝酸和硝酸,亞硝酸進一步轉(zhuǎn)化為NO和硝酸;同時亞硝酸和硝酸又通過反硝化過程以N_2的形式排出;此外,試驗過程中,操作、最終氣體收集過程也中可能出現(xiàn)氮素的人為損失。 ④微量NO_2對產(chǎn)甲烷菌的非飽和脂肪酸產(chǎn)生一定破壞或者使產(chǎn)甲烷菌的非飽和脂肪酸不發(fā)生作用,這就使得產(chǎn)甲烷菌的生化作用受到一定的影響,進而抑制了厭氧甲烷化。 【關(guān)鍵詞】：EGSB反應(yīng)器 甲烷化動力學(xué) NO2抑制
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：X703
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-20
• 1.1 研究目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-19
• 1.2.1 廢水厭氧處理技術(shù)9-15
• 1.2.2 厭氧甲烷化動力學(xué)研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3 主要研究內(nèi)容19-20
• 2 產(chǎn)甲烷菌生理生化特性20-27
• 2.1 產(chǎn)甲烷菌的生物學(xué)特性20-23
• 2.1.1 產(chǎn)甲烷菌的分類20
• 2.1.2 產(chǎn)甲烷菌營養(yǎng)需求20-21
• 2.1.3 產(chǎn)甲烷菌的基本代謝途徑21-23
• 2.2 影響甲烷化作用的主要因素23-27
• 2.2.1 pH、溶解氧及溫度對產(chǎn)甲烷菌的影響23-24
• 2.2.2 氨氮對產(chǎn)甲烷菌的抑制24-25
• 2.2.3 氮氧化物對產(chǎn)甲烷菌的影響25-27
• 3 顆粒污泥單組分甲烷化動力學(xué)27-38
• 3.1 試驗裝置、材料與方法27-29
• 3.1.1 試驗裝置27-28
• 3.1.2 試驗材料28-29
• 3.1.3 試驗方法29
• 3.2 結(jié)果與討論29-37
• 3.2.1 比基質(zhì)降解速率與基質(zhì)濃度之間的關(guān)系29-32
• 3.2.2 基質(zhì)降解動力學(xué)32-35
• 3.2.3 產(chǎn)甲烷速率與基質(zhì)降解速率之間的關(guān)系35-37
• 3.3 小結(jié)37-38
• 4 NO_2條件下顆粒污泥甲烷化動力學(xué)38-49
• 4.1 試驗裝置、材料與方法38-40
• 4.1.1 試驗裝置38-39
• 4.1.2 試驗材料39-40
• 4.1.3 試驗方法40
• 4.2 結(jié)果與討論40-48
• 4.2.1 運行情況40-41
• 4.2.2 NO2 對基質(zhì)降解過程的影響41-43
• 4.2.3 氮素的轉(zhuǎn)化43-44
• 4.2.4 基于 NO2 的甲烷化動力學(xué)44-47
• 4.2.5 NO2 影響厭氧甲烷化的機理分析47-48
• 4.3 小結(jié)48-49
• 5 結(jié)論與建議49-51
• 5.1 主要結(jié)論49-50
• 5.2 建議50-51
• 致謝51-52
• 參考文獻52-57
• 附錄57

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