cstrhyd-icmet产氢产甲烷双系统的启动与运行

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1、万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：S14762DissertationfortheDegreeofMasterExperimentalStudyontheStart--UpandOperationalParametersforDualSystemofHydrogenandMethaneProductionbyCSTRHyd—Candidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：DateofOra

2、lExamm‘atl‘on：University：ICMetLiQiaoyanProf．LiYongfengMasterEnvironmentalscienceJune，2014NortheastForestry万方数据摘要两相产氢产甲烷系统把产酸发酵菌和产甲烷菌分别置于两个串联的反应器内并提供各自所需的最佳条件，以避免不同种群生物问的相互干扰和代谢产物转化不均衡而造成的抑制作用，产酸相对进水水质和负荷的变化有较强的适应能力和缓冲作用，可大大削减运行条件的变化对产甲烷菌的影响，因而可提高系统的产气效率和运行稳定性。本实验以糖蜜废水为

3、底物，连续流生物制氢反应器(CSTR)作为产氢系统，内循环厌氧反应器(IC)作为产甲烷系统，在理论分析的基础上，对实验设计的两相产氢产甲烷进行启动和运行研究，一方面寻求快速启动的方法、影响启动的工艺参数和研究分相效果，另一方面探讨有机负荷对两相产氢产甲烷系统的运行效能、稳定性及产气量的影响。两相产氢产甲烷系统的启动，主要考察了产氢系统的HRT变化对系统产气和运行效果影响。研究表明：产氢系统在HRT为6h时的效果较好，产氢量和氢气含量分别为3．86L／d和28．07％。IC产甲烷系统的产甲烷量和甲烷含量分别为6．78L／d和43．76

4、％。在启动后期以酸化率为指标来检测系统的分相效果，产氢系统和产甲烷系统的酸化率分别为70％和8．63％，系统分相效果较好。在产氢系统和产甲烷系统各自最佳运行条件的基础上，建立两相产氢产甲烷系统并研究不同有机负荷下的两相厌氧系统产氢产甲烷性能。系统的控制条件为：温度为(35+1)℃，产氢系统HRT为6h，产甲烷系统HRT为12h。CSTR产氢系统在有机负荷为30kgCOD／(m3·d)时的产气能力最高，产气量与氢气含量分别为23．3L／d和62％，系统在整个运行过程阶段都保持了乙醇型发酵。IC产甲烷系统的产气量和甲烷含量随着系统有机负

5、荷的提高由11．23L／d和57％提高到20．41L／d和74．45％。关键词产氢；产甲烷；快速启动；产酸相；产甲烷相万方数据AbstractIntwo-phaseanaerobicsystem，acid—producingbacteriaandmethanogenswerephysicallyseparatedintotwoseriesreactors，whereoptimumenvironmentalconditionsforeachgroupoforganismswouldbeprovidedthebestconditions

6、requiredfortherespective．ThemutualinterferencebetweencreaturesofdifferentspeciesandunevenmetabolicproductinhibitionCanbeavoided．Acidogenicphasehasastrongeradaptabilityandbufferingcapacitytothechangeofwaterqualityandload，Cangreatlycutdowntheeffectcausedbyoperatingcondit

7、ionschangeontheinfluenceofmethanogens，andthuscanimprovethegasefficiencyandrunningstabilityofthesystem．Inordertostartupandrunthedualsystemofhydrogenandmethaneproduction，thisstudyusedmolasseswastewaterasfermentationsubstrate，acontinuousflowanaerobicfermentationreactor(CS

8、TR)asacidogenicphasereactor,andainternalcirculationanaerobicreactor(IC)asmethanogenicphasereactor．Thequickstm't-upoft