碳氮质量比对发酵细菌产氢性能的影响

利用间歇培养研究了碳氮质量比对纯培养制氢工程中发酵产氢细菌产氢性能的影响。结果显示发酵液中碳氮质量比对产氢细菌Rennanqilyf3的产氢能力和生长有显著的影响。最佳的Rennanqilyf3生长和产氢能力碳氮质量比为3.3,发酵产氢代谢产物以乙醇和乙酸为主,产氢量为3.18mmol,氢气体积分数达到50.8%,葡萄糖利用率为73.2%,终pH值变化不大。碳氮质量比可以成为调控发酵制氢的工程措施之一,最佳碳氮质量比为3.0—3.5。

养殖场鸡粪废水碳氮质量比对厌氧发酵产氢的影响

以经过热处理的厌氧污泥为接种物,将鸡粪废水和米糠废水按不同体积比例混合进行发酵产氢研究,考察碳氮质量比对发酵产氢的影响;并对液相末端产物、COD去除率和产氢动力学进行分析。结果表明:初始pH5.0、发酵温度为36℃时,最佳碳氮质量比为40～50,最大累积生物气产量1.855L、H2产量1.128L,最大比产氢速率370.46mL/(g.d);COD去除率随发酵液碳氮质量比的增大先升高后降低,最大去除率为32.6%,液相末端产物主要转化为乙酸和丁酸等挥发性有机酸;利用Gompertz模型对鸡粪废水和米糠废水产氢过程进行模拟,实验曲线和拟合变化趋势一致,说明Gompertz模型可很好的模拟该产氢过程。

碳与氮质量比对鸡粪与玉米秸秆混合堆肥的影响

以新鲜鸡粪和玉米秸秆为堆肥原材料,调节堆体初始碳与氮质量比分别为14(堆体1)、18(堆体2)和30(堆体3),采用连续强制通风方式进行混合堆肥。研究温度、pH、电导率(EC)、有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)、阳离子交换量(CEC)和种子发芽指数(GI)等与堆肥产品质量和腐熟度密切相关的指标关系,并以此评价不同碳与氮质量比对堆肥产品质量和腐熟度的影响。结果表明:堆体3温度高于50℃的时间可维持5 d,较堆体1(2 d)和堆体2(4 d)的高温时间长;堆体3的最终EC和CEC分别为1 070μs/cm和1.456 mol/kg,与堆体1和2相比,其堆肥质量更佳;堆肥结束时,堆体1,2和3的OM含量下降约30%,而TN和TP含量未发生显著变化;堆体1,2和3的最终GI分别为61%,70%和82%。因此,初始碳与氮质量比为30的鸡粪和玉米秸秆混合堆肥(堆体3)能获得质量和腐熟度更好的堆肥产品。

碳氮质量浓度比值对SBBR工艺处理城市污水脱氮的影响

目的研究在碳源不足的条件下,外加碳源碳氮质量浓度比值对序批式生物膜反应器(SBBR)工艺处理低碳氮质量浓度比值城市污水脱氮特性的影响.方法在厌氧末期、好氧初期投加外加碳源乙酸钠,通过改变碳源的投加量相应的改变系统内的碳氮质量浓度比值.测量每次试验进出水COD、氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮以及总氮的质量浓度变化.结果当外加碳源后碳氮质量浓度比值为5.88时,系统对COD质量浓度的去除率最高,达到95.6%;将碳氮质量浓度比值由3.48增大到11.79,但其对NH3-N的去除效果影响不大,去除率均在90%以上,当外加碳源后碳氮质量浓度比值为3.48时,NH3-N去除率最高为99.37%;外加碳源后的碳氮质量浓度比值为7.94时对TN的去除效果最好,去除率为83.95%.结论外加碳源的加入使得SBBR系统对低碳氮质量浓度比值生活污水中的COD、NH3-N、TN具有良好的去除效果,使系统脱氮性能提升.

碳氮比与氨氮负荷对序批式活性污泥法同步硝化反硝化的影响

为了提高生物脱氮的效率,研究采用序批式活性污泥法(SBR工艺)考察碳氮质量比w(C/N)与氨氮负荷对同步硝化反硝化的影响。结果表明:当w(C/N)为5.6,氨氮负荷为0.024 g/(g.d),碳源快速消耗,SBR工艺较难实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率只能够达到0.76%。当w(C/N)为10.5,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,SBR系统能够实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率达到97.6%,NH4+-N和COD去除率均接近100%;当w(C/N)为16.3,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,同步硝化反硝化率为94.5%,增加外加碳源的成本。同步硝化反硝化可以取代二段独立的硝化和反硝化过程,节省运行费用。

开放体系下有机质与有机碳、氢、氮损失动力学研究

本文对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根的有机质、有机碳、氢、氮的损失进行了动力学研究,获得了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根的总量、有机碳、氢以及氮质量损失动力学参数。此动力学参数可用于烃源灶的有机质总量,有机碳、氢、氮质量的恢复研究。在此基础上,结合专用Kinetics软件,将此动力学参数应用于干酪根有机碳丰度、氢/碳和氮/碳原子比恢复系数计算。结果表明,在Ro介于0.47%～3.05%之间Ⅰ型干酪根有机碳丰度,碳、氢、氮总丰度,氢/碳和氮/碳原子比的恢复系数依次为1～1.89、1～1.96、1～2.13和1～0.56;Ⅱ型干酪根依次为0.98～1.05、1～1.06、1～1.89和1～0.66。Ⅲ型干酪根依次为1～0.82、1～0.83、1～1.59和1～0.56。因此在对高成熟—过成熟干酪根进行生烃评价时,Ⅰ、Ⅲ型干酪根残余有机碳丰度需要进行恢复,而Ⅱ型干酪根残余有机碳丰度不需要进行恢复。3种类型干酪根的H/C原子比均需要进行恢复。本文建立的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根恢复动力学可用于计算开放体系热演化过程中残留干酪根或有机碳总量,在一定程度上弥补了以往着重考虑生出烃类演化的不足之处。

生物陶粒MBBR同步硝化反硝化脱氮试验研究

利用生物陶粒作为移动床生物膜反应器(MBBR)的填料,通过试验考察了MBBR发生同步硝化反硝化(SND)的可能性。分析了溶解氧和碳氮质量比对SND的影响。试验结果表明:MBBR具有良好的有机物去除及同步硝化反硝化能力。溶解氧的质量浓度在3 mg/L左右时,不仅能够满足硝化作用的需要而且又不严重抑制反硝化作用,NH3-N去除率达到81.45%的同时TN去除率为60.35%;进水碳氮质量比在10左右时,NH3-N、TN去除率分别为81.65%、63.60%。

温度对序批式生物反应器工艺同步硝化反硝化的影响

为了考察不同温度下碳氮质量比w(C/N)和污泥龄(SRT)对同步硝化反硝化(SND)的影响,研究采用序批式生物反应器(SBR)对模拟废水进行了长期连续实验。结果表明:在pH值为7.5—8的条件下,温度为(5±1)℃,当w(C/N)为8、污泥龄为20 d时,总氮反应速率为1.25 mg/(L.h),COD去除率达到60%,氨氮去除率达到38%,总氮去除率达到34%。在温度为(10±2)℃,当w(C/N)为8、污泥龄为15 d时,总氮反应速率为2.06 mg/(L.h),COD去除率达到69%,氨氮去除率达到77%,总氮去除率达到52%。在温度为(20±2)℃,当w(C/N)为10、污泥龄为10 d时,总氮反应速率为3.78 mg/(L.h),COD去除率达到86%,氨氮去除率达到86%,总氮去除率达到70%。在温度为(30±2)℃,当w(C/N)为10、污泥龄为10 d时,总氮反应速率为4.94 mg/(L.h),COD去除率达到91%,氨氮去除率达到93%,总氮去除率达到85%。

混合厌氧发酵产沼气研究进展

混合厌氧发酵将难处理的秸秆、餐厨垃圾和动物粪便等充分利用起来产沼气,为废弃物的回收利用提供了一个变废为宝的重要途径。介绍了混合厌氧发酵的底物类别,介绍了国内外的研究进展,重点阐述了碳氮质量分数比、营养元素、微生物,以及其他因素对混合厌氧发酵的影响,并对混合厌氧发酵的研究和应用进行了展望。

固定床生物膜反应器处理煤矿生活污水的实验研究

为提高煤矿生活污水营养型污染物处理效果,利用固定床生物膜反应器深度处理二级生化出水,分析污染物去除效果,获得水力停留时间、碳氮质量浓度比、固定床载体区高度等关键参数。结果表明,在水力停留时间为1.4 h、载体区高度为1.4 m、COD当量投加80 mg/L乙酸钠的条件下连续运行7 d,反应器出水COD、NH+4N、TN、TP最大质量浓度分别为17.8、0.83、3.67和0.53 mg/L,平均去除率分别为85.1%、65.8%、83.6%和45.3%。实验优化确定的最佳参数为水力停留时间为1.17 h、碳氮质量浓度比为4、载体区高度为1.2 m,脱氮除碳效果可达到我国煤矿生活污水处理厂高标准改造需求。