生物脱硫技术的应用.pptx

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1、微氧厌氧生物脱硫技术实验研究微氧厌氧生物脱硫技术实验研究第1页/共38页 好氧微生物依靠分子氧进行代谢； 而厌氧微生物只能在没有氧存在的情况下才能生长。 所以，人们一般认为严格厌氧微生物和好氧微生物必须在时间或空间上分离。1、微氧厌氧技术、微氧厌氧技术第2页/共38页 但是，由于厌氧微环境的存在(如颗粒污泥或生物膜的形成)而使好氧菌和厌氧菌可以在同一反应器里共存。第3页/共38页 如颗粒污泥表面的兼性微生物可在氧分子扩散进颗粒内层之前就消耗掉氧分子。 类似的还有多孔状填料，如藻酸钙颗粒表面有好氧菌而颗粒孔隙内有厌氧菌。第4页/共38页 另据Zitomer报道，即使在分散的悬浮状态下，没有厌氧微

2、环境的存在，好氧菌与厌氧菌也能共存，而且污泥呈现出高的产甲烷活性。第5页/共38页 虽然低浓度的溶解氧也会对产甲烷菌产生毒害作用，但已发现一些产甲烷菌在有溶解氧存在的情况下仍能在短期内存活，并且保持与其它好氧和微氧微生物共生。第6页/共38页 例如，索氏甲烷丝菌在氧存在长达48之后取消氧，甲烷产量并未下降。 还有巴氏甲烷八叠球菌、布氏甲烷杆菌、索氏甲烷丝菌、嗜热碱甲烷杆菌和嗜树甲烷短杆菌等，它们都具有一定的耐低氧能力。第7页/共38页 稻田中的厌氧微生物已被发现可在交替的厌氧环境与好氧环境中生存。第8页/共38页 微氧厌氧反应器示意图进水出水生物气空气/氧气第9页/共38页2技术特点技术特点

3、2.1污泥产量少 Zitomer以血清瓶为反应器，以乙醇、丙酸为基质，在氧气添加量分别为0%、10%、30%COD的情况下，对系统的污泥产率系数(Y)进行了试验分析。第10页/共38页污泥产率系数对比添氧量添氧量0 %10%30%严格严格厌氧厌氧好氧好氧A0.058 0.067 0.0810.080.45B0.062 0.0930.120.030.42A：以乙醇为基质的污泥产率系数（：以乙醇为基质的污泥产率系数（gVSS/gCOD），），B：以丙酸为基质的污泥产率系数（：以丙酸为基质的污泥产率系数（gVSS/gCOD）。）。第11页/共38页 2.2出水COD低 微氧厌氧系统由于挥发性脂肪酸(

4、VFA)被氧化、可溶性微生物产物(SMP)少、厌氧形成的部分还原性物质(如H2S)被氧化等原因而降低了出水的COD浓度。第12页/共38页 Zitomer在以蔗糖为基质的血清瓶微氧产甲烷系统的试验中发现，系统COD去除率高而且出水COD浓度低。第13页/共38页条件条件COD(mg/L)进水进水3104出水出水充氧率为充氧率为1gO2/(Ld)1400好氧系统好氧系统2400好氧与微氧厌氧处理结果对比第14页/共38页 2.3产甲烷活性高 高VFA浓度、高H2S浓度及中间产物的积累都会使产甲烷活性降低，微氧系统由于能迅速氧化VFA、吹脱或氧化H2S、减少毒性中间产物的积累，从而可有效提高产甲烷

5、活性。第15页/共38页 2.4抗冲击负荷能力强 微氧产甲烷系统由于一方面能使VFA氧化，另一方面能吹脱CO2，从而可有效降低系统所需的VFA碱度和CO2碱度，使系统的pH值迅速回升。第16页/共38页 Zitimer将间歇反应器中的有机负荷由0.25gCOD/(Ld)猛增至4 gCOD/(Ld)时，反应器内的pH值由7降至5， 52d后厌氧反应器的pH值仍未恢复到原值； 而充氧率为1 gO2/(Ld)和0.1 gO2/(Ld)的微氧产甲烷系统pH值分别经28d和34d后恢复到原值。第17页/共38页 2.5有效去除难降解物质 一方面，微氧产甲烷系统中氧化与还原作用可同时发生，使有机氯溶剂PC

6、E、多氯联苯等可得到有效降解； 另一方面由于CH4与O2同时存在，使甲烷细菌能以CH4为初级基质通过共代谢而降解一些物质(如三氯乙烯、四氯乙烯等)。第18页/共38页3 3、微氧厌氧生物脱硫实验研究微氧厌氧生物脱硫实验研究应用微氧厌氧技术处理糖蜜酒精废水。第19页/共38页糖蜜酒精废水特性糖蜜酒精废水特性 水质指标pH值温度(C)BOD( g/L)CODCr(g/L)钙(mg/L)(以CaO计）数值3.0 3.58010025654505180水质指标TSS (g/L)总氮（mg/L）总磷（mg/L）钾（mg/L）SO42-（mg/L）数值81450160044127310065006400第

7、20页/共38页研究思路研究思路 进水 出水 微氧厌氧生物脱硫UASBSBR第21页/共38页工艺流程示意图工艺流程示意图127368459气体进水气体气体出水O210111、集气装置2、气泵3、水泵7、水泵8、UASB反应器9、集气装置4、微氧厌氧反应器5、气体流量计6、氧气瓶10、SBR反应器11、微电脑时控开关第22页/共38页实验结果实验结果 （1） 驯化培养驯化培养阶段 （2 ） 启动阶段 （3） 运行阶段 （4） 实验小结 第23页/共38页 驯化培养的目的： 培养驯化出同时富含MPB、SRB和CSB三菌种并具有较高活性的污泥 。第24页/共38页 启动启动将初期已驯化培养的污泥接

8、种至微氧厌氧生物脱硫反应器，并使微生物活性增加。第25页/共38页 反应器运行温度为30，HRT为24 h，进水pH值约为6.0，COD启动负荷为5.95 kg/(m3d)，SO42-启动负荷为0.4 kg/(m3d)。 即进水COD浓度为5958 mg/L，SO42-为400 mg/L。 第26页/共38页 本实验在反应器内部采用每天人工定期通入氧气的方法，利用便携式ORP测定仪监控反应器内ORP为-250-220 mV。 第27页/共38页 一周后COD和SO42-去除率呈现增长趋势，2周后，反应器运行较稳定，COD去除率达50%，SO42-去除率达80%，这表明反应器内SRB和MPB生长

9、良好。 启动期启动期CODCOD及及SOSO4 42-2-去除效果去除效果样号0%20%40%60%80%100%12345678910COD去除率硫酸盐去除率第28页/共38页 在反应器运行稳定时，出水中S2-浓度为2030 mg/L；收集气体通过循环作用，气体中H2S含量较低，约为2%；出水中实际测出的单质硫浓度为2530 mg/L，单质硫生成率为2025%。第29页/共38页 通过硫平衡理论计算得出，单质硫的实际生成率约为理论生成率的60%，这是只能实际测定出水中悬浮单质硫浓度，对于反应器内壁附着和存于污泥中的硫颗粒则无法直接测定。 第30页/共38页运行阶段 在反应器启动运行稳定后，进

10、入负荷运行期。进水COD负荷由8 kg/m3d提高至27 kg/m3d，进水SO42-负荷由0.5 kg/m3d提高至1.8 kg/m3d。 控制温度为30，ORP为-230mV。 实验共运行了6周，两日进行一次项目分析。 第31页/共38页0102030051015202530进水COD负荷HRT04000800012000160001591317210%20%40%60%80%100%进水COD浓度出水COD浓度COD去除率浓度（mg/L）去除率负荷（kg/m3d）HRT(h)样号 当HRT为20 h，进水COD负荷为16 kg/m3d时，COD去除率可保持在40% COD去除结果去除结果

11、当HRT为16 h，进水COD负荷为20 kg/m3d时，COD去除率小于30%，并有随HRT减小而逐渐下降趋势。第32页/共38页a、气体H2S含量 b、出水S2-浓度 c、S0生成率 d、S0浓度e、出水SO42-浓度f、SO42-去除率 g、进水SO42-负荷h、HRT00.511.520102030浓度（mg/L）负荷（kg/m3d）HRT(h)样号反应器硫酸盐迁移转化结果反应器硫酸盐迁移转化结果hgfdcba040801201602001591317210%20%40%60%80%100%eSO42-去除率较稳定，达80%以上；出水S2-浓度约为40 mg/L；出水中S0生成率可达3

12、0%。 HRT为12h时，SO42-去除率降低；单质硫回收率有所降低，约为20%。第33页/共38页 实验结论实验结论（A）可驯化培养出同时具有较高活性的MPB、SRB及CSB三菌种。第34页/共38页 （B）在温度为30，ORP为-230 mV左右，进水pH值约为6.0条件下，当进水COD负荷为16 kg/m3d，SO42-容积负荷为1.3 kg/(m3d)时，COD去除率可保持在40%左右，SO42-去除率在80%以上，单质硫生成率约为30%，色度去除率在5075%之间。第35页/共38页 另外，微氧厌氧生物反应器有待进一步研究。第36页/共38页第37页/共38页感谢您的观看！第38页/共38页