生物制氢反应器启动运行及污泥产氢影响因素分析

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1、国内图书分类号：TQ920．1工学硕士学位论文生物制氢反应器的启动运行及污泥产氢影响因素分析硕士研究生：刘文锋导师：秦智申请学位级别：工学硕士学科、专业：应用化学所在单位：化学与环境工程学院答辩日期：2012年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TQ920．1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringStartingUpandOperatingBiohydrogenProductionReactorandInfluencingFactorsofHydrogenProduction

2、fromSlugeCandidate：Supervisor：LiuWenfengQinZhiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：AppliedChemistryDateofOralExamination：March，2012University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《生物制氢反应器的启动运行及污泥产氢影响因素分析》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学

3、攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：蚕)曼徊年日期：二纠2年岁月2∥目哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《生物制氢反应器的启动运行及污泥产氢影响因素分析》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保

4、留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密囱，(请在以上相应方框内打√)作者签名：痴7灰哗日期：2。胆年乡月2∥日别醛轹孰醐训才弓月衫日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文生物制氢反应器的启动运行及污泥产氢影响因素分析摘要氢气由于清洁、高效等突出优点而备受关注。生物制氢技术具有不消耗矿物能源及低成本等许多优点，是一项符合持续发展的新技术。在生物制氢技术中，厌氧发酵制氢因其稳定性好、产氢能力高而要优于光

5、合法生物制氢。本文以糖蜜废水为基质，经曝气处理后的活性污泥为种泥。采用连续流搅拌反应器(CSTR)对活性污泥进行厌氧发酵驯化培养，并考察投加铁离子后反应器的运行情况。研究结果表明：当在启动容积负荷为7．992kgCOD／m3·d一，水力停留时间为9h，温度为(35±1)℃，污泥接种量(以VSS计)为5．19g／L时。反应器从运行第4d开始产氢，至第26d后进入产氢稳定期。此时最大产气量为9．24L／d，最大产氢量为3．42L／d。COD去除率在启动前2d维持较高的74．23％和73．41％。随着反应器内部优势菌群的逐步确立，运行第26d至第30dCO

6、D去除率基本稳定在17％左右。在反应器运行10d后，出水pH值迅速下降至5．3。在稳定产氢阶段，出水pH值维持在5．0左右。糖转化率在反应器运行前7d保持在75％左右，在稳定产氢期，糖转化率上升并维持至93％左右。从产氢稳定期所得到的驯化污泥沉降性能良好，最大沉降速率与沉降比分别为7mm／min和42％。相对于VSS下降期的1．6mm／min和65％有明显的提高。从驯化污泥分离筛选出具有产氢能力的菌株。影响产氢效能因素的间歇试验结果表明：在25℃，35℃和40℃下，得到的最大累计产氢量分别为：211．7mL，221．0mL，208．8mL，对应FeS

7、04的投加量为：800mg／L，200mg／L以及25mg／L；在0—300mmol／L的范围内，随着投加乙醇和有机酸的量增加，抑制作用愈强。其中乙醇的抑制作用较小；接种污泥预处理方法影响的顺序依次为曝气、热处理、碱化、酸化、超声处理和紫外处理。因此曝气为活性污泥预处理方法的最佳选择。关键词：生物制氢；CSTR；铁；糖蜜废水哈尔滨理工大学工学硕士学位论文AbstractEnergyfromhydrogeniswidelyappreciatedbecauseofitsprominentadvantageofcleannessandhighefficie

8、ncyetc．Thetechnologyofbiohydrogenproductionhasmanyadva