高浓度有机废水及剩余污泥发酵制氢技术研究.pdf

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1、2014年第18期NO．18．2014(总第297期)中闽高新技末余业lcHIIcMTtcH⋯ERP^§Es(CumulativetyNO．297)高浓度有机废水及剩余污泥发酵制氢技术研究刘剑伟(中煤科工集团南京设计研究院有限公司，江苏南京210031)摘要：厌氧污泥发酵制氢技术是目前广泛被人们所接受的可再生能源手段之一，其种泥的预处理和鄱l化是厌氧污泥发酵制氢的关键技术之一。文章通过对厌氧接种污泥预处理方法和生态因子对污泥产氢特性的影响进行研究。关键词：高浓度有机废水；剩余污泥；发酵制氢中图分

2、类号：TQ116文献标识码：A文章编号：1009-2374(2014)18-0028—02随着社会经济的发展和工业化进程的加快，高浓度主要有：有机废水的产生量迅速增加。高浓度有机废水富含有机热处理法。热处理法属于物理的处理方法，一物，COD浓度高，是我国水环境的主要污染源之一。目般处理温度范围在75℃～121℃之问，处理时问介于前，我国关于生活等污水的处理主要采用的是好氧生物15min~2h之问，其中最常用的处理温度是100℃，处理处理技术，在处理的过程中将产生大量的剩余污泥。剩时间为l5min

3、。热处理法是目前使用最多的种泥预处理余污泥含水率高达99％以上，富含有机物，大量积累将方法，也是一种被认为行之有效的处理途径。但是热处成为影响环境卫生的一大公害。高浓度有机废水和剩余理法存在固有的缺点，一不是所有的产氢菌都能形成孢污泥是主要的生物质废物，蕴含着大量的生物质能，其子，热处理不能在很大程度上富集产氢菌，二热处理杀良好的流动性又为这类生物质的生物能量转化提供了有死了大量不能形成孢子的微生物，导致了厌氧污泥中的利条件，因此高浓度有机废水和剩余污泥能源化处理技生物较单一，生物间的协同作用差

4、，不利于对复杂底物术成为这类生物质废物资源化处理研究的热点。而我国的处理，影响厌氧污泥发酵制氢运行的稳定性。热处理目前用于高浓度有机废水和剩余污泥能源化处理技术主法的效果受温度和时间共同影响，目前尚未见关于处理要是厌氧发酵，以获得甲烷为主要目的，关于厌氧污泥温度和时间优化的研究。发酵制取更高品味能源氢气的研究尚处于起步阶段，反曝气处理法。曝气处理是另外一种常用的物理预处应器多使用耗能严重的连续搅拌式厌氧反应器，有诸多理方法，通常是将种泥在曝气的状态下培养数小时至数问题亟待解决。天。在曝气的条件下

5、严格厌氧的产甲烷菌不能存活，而某些产氢菌如肠杆菌属于兼性厌氧菌能在好氧条件下存l厌氧污泥发酵制氢种泥预处理与驯化研究活下来。利用微生物的这一生理生化特性，利用曝气的现状方式达到抑制氢消耗菌的活性，富集产氢菌的目的。曝作为开发清洁可再生新能源的重要手段，厌氧污泥气的处理方法同样存在着不能较大限度地富集产氢菌的发酵制氢技术已被人们广泛接受，并逐渐成为研究热缺点，主要是某些产氢菌是严格的厌氧菌同样不能在好点。厌氧污泥发酵制氢是在混合菌群条件下进行的发氧的环境中生存。酵，在这些混合菌群中既存在产氢菌，同

6、时也存在消耗酸碱处理法。酸碱处理法属于化学的处理方法。产氢气的微生物，如产甲烷菌等。种泥的预处理和驯化是甲烷菌对pH值有严格的要求，一般要求在中性偏碱性的厌氧污泥发酵制氢的关键技术之一。预处理的目的有两范围，在强酸强碱的条件活性被严重抑制。个：一是富集产氢细菌，二是抑制消耗氢气微生物的活添加抑制剂法。2～溴乙烷磺酸盐是常用的抑制剂，性，而种泥的驯化则是要让种泥中的产氢菌快速地适应是产甲烷过程中辅酶一M的类似物，能特异性地干扰产甲所处理的物质。烷菌的代谢活动，从而抑制产甲烷菌的活性。添加抑制(1)

7、种泥预处理方法。种泥的预处理是厌氧污泥剂是一种行之有效的预处理方法，但是一般添加剂都较发酵制氢技术的第一个环节。关于种泥的预处理的方法28为贵重，工业大量使用比较困难。发酵末端产物的组成几乎没有影响。pH值不同时，体系(2)驯化策略研究。种泥的驯化直接影响厌氧污将通过不同发酵途径进行发酵，因而造成产氧量不同，泥发酵制氧启动周期的长短，甚至关系整个工艺运行的此外不同菌种不同培养方式的最适pH值也不一⋯致。混合成败。目前，关于种泥驯化的研究报道相对较少，而且菌群可更为广泛地利用不同底物进行产氧发酵，

8、但对不人部分集中在以缩短水泥停留时间为控制因素上。同底物的利用率和产氧发酵效率却有很大差别。我们首先考察了不同方法处理污泥利用垃圾渗滤液2厌氧接种污泥预处理方法研究‘的发酵产氧情况，探讨各种方法处理污泥对复杂基质的污水处理厌氧反应器中厌氧污泥是多种微生物的混耐受性，并通过对初始pH、发酵温度、接种量这因素合体，含有多种微生物群落，包括产氢菌和耗氢菌，如的研究，确定相对适宜的培养条件。结论如下：产甲烷菌等。产甲烷菌能够利用产氢菌产生的氢气生成(1)相比酸、碱处理法，热处理法富集的混合产甲烷，因此富