甘蔗轮作模式选择及糖蜜废水处理方法

甘蔗长期连作会引起土壤营养元素失衡、土壤酶活性降低和土壤质量下降,导致甘蔗生育期延长,产量和品质下降。甘蔗连作障碍会严重影响甘蔗的宿根性,且随着宿根年限的延长,土壤性状逐年恶化,导致甘蔗产量和宿根性逐年下降,病虫害加重。文章描述甘蔗轮作模式和糖蜜废水处理方法,旨在为我国甘蔗产业的健康可持续发展提供参考依据。甘蔗分别与香蕉、花生、玉米和菠萝等作物合理轮作,可调节土壤养分的有效性,消减自毒物质积累,改善微生态环境,增加生物多样性,维持土壤生境平衡,改善土壤肥力和土壤结构,提高土壤酶活性,从而改良土壤理化性状,减少虫害及土传病害,有效避免连作障碍,最终提高甘蔗和轮作作物产量。糖蜜废水含有大量有机物,经农灌法、自然氧化糖法、生化处理法、浓缩法和喷浆造粒法处理后作为肥料施用,对改善土壤环境和提高制糖业资源利用效率具有重要意义。

固定床厌氧反应器处理高浓度糖蜜废水

为开发高效处理高浓度有机废水的厌氧沼气发酵技术,以活性炭纤维作为生物膜载体,在实验室规模上对固定床厌氧反应器处理高浓度糖蜜废水的运行性能进行了研究。初始进水COD为5000mg/L,水力停留时间(HRT)保持在2d左右。在进水COD为47000mg/L以内时,相应的有机容积负荷(OLR,COD含量)达到21.38kg/(m3·d),COD去除率保持在86%以上,沼气容积产气率为9.51L/(L·d),甲烷容积产气率为6.46L/(L·d);当OLR进一步从21.38kg/(m3·d)逐步升高到35.13、39.06、44.88kg/(m3·d)时,COD去除率从86.48%分别降低到74.40%,67.02%和63.50%,相应的沼气容积产气率为13.71,13.98和11.44L/(L·d),甲烷容积产气率为8.84,8.67和5.89L/(L·d)。进水的pH值通常在3.5～5.6之间,OLR低于35.13kg/(m3·d)时,无需对pH值进行中和调节,出水的pH值自然维持在6.8～7.6的良好状态,超出此范围,则需加碱对进水的pH值作适当调节。最终进水COD高达78600mg/L,相应的OLR为44.88kg/(m3·d)。在165d的运行过程中污泥形成量小,没有发生堵塞现象,固定床厌氧反应器表现出高效的处理酸性高浓度有机废水和较强的抗负荷冲击的能力。

利用糖蜜废水生产微生物絮凝剂及其絮凝条件优化

为了提高微生物絮凝剂的产量,增强其絮凝效果和稳定性,降低培养成本,以糖蜜废水替代葡萄糖作为培养基的碳源和能源,对荧光假单胞菌C-2进行发酵培养来制取微生物絮凝剂,并用其处理造纸中段废水,考察了最佳培养条件。结果表明,荧光假单胞菌C-2产生微生物絮凝剂的最佳培养条件为:糖蜜废水的COD为10000mg/L,培养基的初始pH值为8.0,接种量为2.5mL/50mL,培养温度为30℃,摇床转速为160r/min。在最佳培养条件下对废水中COD和浊度的去除率分别可达87.27和94.95,说明利用糖蜜废水取代葡萄糖作为培养基的碳源和能源来制备微生物絮凝剂是完全可行的。

利用糖蜜废水生产微生物絮凝剂及条件优化和效果实验研究

用糖蜜废水取代葡萄糖作为发酵培养基中的碳源和能源培养微生物絮凝剂产生菌Pseudomonas alcaligenesPS-25。通过单因素试验和正交试验得到该菌株产絮凝剂的最佳培养条件:糖蜜废水COD浓度5 000 mg/L、培养基初始pH值6.5、接种量5%(体积比)、温度30℃、培养时间为72 h、摇床转速160 r/min,在此条件下,PS-25所产絮凝剂对高岭土悬浊液絮凝率达96.75%,并且对多种废水都有较好的净化效果,对废水中浊度和色度的去除率分别在90%和80%以上,COD去除率在73.60%～91.10%。研究表明,用糖蜜废水培养PS-25生产微生物絮凝剂处理废水是完全可行的,从而实现废物的资源化利用。

微氧厌氧处理糖蜜废水启动过程中颗粒污泥性质研究

考察中温(35℃～40℃)条件下微氧厌氧处理糖蜜酒精废水中EGSB反应器内颗粒污泥组成元素、泥沉淀性能、粒径分布。结果表明,污泥的颗粒化率随着运行时间的延长逐渐增加,运行至120 d,颗粒污泥的组分主要是K、Na、Ca、Fe、O、P、S这些生物体有机物组成所必须的元素。且随着微氧的稳定运行,粒径主要集中在0.9 mm～1.2 mm,直径大于1.5 mm的颗粒污泥所占比例增长最快,约占15%,与接种时相比,提高了3倍。颗粒污泥的沉降性能进一步提高,沉降速度在20～86 m/h。颗粒污泥表面的微生物以杆菌、球菌为主。

糖蜜废水的物化处理与资源化利用的进展

综述了沉淀法、吸附法、电化学法、磁分离法、高级氧化法 AOP、蒸发浓缩法等物理方法处理糖蜜废水的效果 ,资源化利用主要介绍了利用浓缩液进行深加工处理生成各种高附加值的精细化学品和饲料酵母的生产 ,指出物化法可用于糖蜜废水的预处理或深处理 。

复合半导体光催化降解糖蜜废水研究

以溶胶-凝胶法制备了TiO2和TiO2复合半导体粉末,并将之用于糖蜜废水的光催化处理。通过实验考察了催化剂用量、糖蜜废水的浓度、光催化反应时间以及复合半导体对于糖蜜废水脱色率的影响。结果表明,用复合半导体降解糖蜜废水具有理想的处理效果。催化剂最佳用量为（2.7~4.0）g.L^-1,随着反应时间的进行,糖蜜废水脱色率开始时显著增加,后渐趋于平衡。各种复合半导体中,5%SnO2/TiO2光催化处理糖蜜废水的效果最佳,原水样稀释20倍后,反应120 min的脱色率可达61.75%。

累托石层孔材料在废水处理中的应用研究(VI)——糖蜜废水的处理

用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)或四氯化钛与累托石进行交联改性制备累托石层孔材料,并用其吸附经预处理后的糖蜜废水.结果表明:当废水中CTMAB累托石层孔材料用量为50g/L,pH=3.0,常温吸附60min时,COD去除率可达73.6%以上.吸附遵循Freundlish等温吸附式Γ=8.607Ce0.331,表观吸附速率常数K295=0.0514min-1;吸附热力学参数:ΔH=-7.732kJ/mol,ΔG=-5.772kJ/mol,ΔS=-6.112J/(mol.K).钛累托石层孔材料对糖蜜废水吸附最佳pH值为10,用量为30g/L,吸附1h,其对废水中COD的吸附量可达27.6mg/g;钛累托石层孔材料对糖蜜废水的吸附热力学参数为:ΔH=-40.7kJ/mol,ΔS=-46.2J/(mol.K),ΔG=-26.93kJ/mol.

糖蜜废水处理与资源化研究进展

我国糖蜜废水的产量很大,其资源化利用一直受到人们的重视。主要介绍了糖蜜废水的物理、化学和生化处理方法和糖蜜废水的资源化利用进展,即作为饲料添加剂和混凝土外加剂以及提取有效成份制成生物用品等。

一株高效反硫化菌的分离及其在糖蜜废水处理中的应用

从厌氧污泥中分离出一株高效硫酸盐还原菌SRB2-2,研究了此菌株对糖蜜废水的脱硫效果的影响因素。结果表明,当温度为35℃,固定化SRB2-2体积分数为15%,废水稀释倍数为4时,4 d后,SO42-由2 016.5 mg/L降低到51.4 mg/L,去除率达97.5%;废水稀释倍数减少时,SRB2-2的反硫化活性受到抑制,加入单质铁可以消除其抑制作用。SRB2-2的应用为糖蜜废水的处理提供了一个经济、可行的技术,即"反硫化-农灌"技术。

两相厌氧+好氧工艺处理糖蜜废水的研究

采用两相厌氧+好氧工艺处理高浓度糖蜜废水,废水先进入自制的内循环厌氧产氢反应器,然后进入IC反应器产甲烷,最终进入生物膜反应器。结果表明,在进水COD为(7 800±100)mg/L,当产氢相有机负荷为90kg/(m^3·d),产甲烷相有机负荷为7.9kg/(m^3·d)和生物膜反应器的有机负荷为0.39kg/(m^3·d)时,整个工艺出水COD最低达到81.41mg/L,达到制糖工业水污染物排放标准。此时,产氢相产氢量和产甲烷量分别为20L/d和3L/d;产甲烷相产甲烷量为69.3L/d;系统总产热量高达99kJ/L。高通量测定结果表明,产氢相以Clostridium sp.和Ethanoligenens sp.为主;产甲烷相以Clostridium sp.和Methanobacterium sp.为主。两相厌氧+好氧工艺处理高浓度糖蜜废水不仅可使出水COD低于100mg/L,实现废水的达标排放,还能产生很高的热量,同时实现废水的无害化和资源化。

利用微生物燃料电池以糖蜜废水为基质产电的研究

应用自行构建的双室微生物燃料电池中温(30℃)处理糖蜜废水进行微生物产电。试验采取批次发酵连续运行100d,监测电压输出变化及挥发性有机酸的种类变化。结果表明:反应器接种启动后的第4天电压输出显著增加至840mV,在随后的80d电压输出稳定变化在800～960 mV。MFC的最大输出功率为230mW.m-3,内阻为85Ω,反应器运行100d后库伦效率为2.95%。在整个产电过程中,乙酸和丙酸是主要的末端发酵产物,且乙酸的产量在运行的前60d占挥发酸总量的66%以上;丙酸含量最高为32.4%。

广西制糖工业糖蜜废水处理中的CDM机会

本文主要结合广西制糖工业高浓度糖蜜废水的产生和处理现状以及CDM方法学,分析了在高浓度糖蜜废水的治理过程中应用CDM机制的可能性。分析结果表明CDM在该过程中具有很好的应用前景。

利用糖蜜废水产乳酸细菌的分离与鉴定

In order to obtain lactic acid bacteria using molasses wastewater to produce lactic acid,an activated sludge was sampled from bioreactor with molasses wastewater,and strain MD-9 was isolated by an anaerobic Hungate technique.The morphology,physic-biochemical characteristics and 16S rRNA sequence analysis of strain MD-9 were investigated.The results indicated that 16S rRNA gene homology of strain MD-9 with Lactobacillus fermentum was 99.6%.Strain MD-9 is facultative anaerobe bacillus.Glucose fermentation is heterologous.Strain MD-9 can use molasses wastewater to produce lactic acid.

铁碳微电池预处理糖蜜废水效果分析及对厌氧产气性能影响

糖蜜酒精废水中高浓度硫酸盐抑制了厌氧发酵产甲烷的过程,且其高色度高腐蚀性的特点,在其处理达标排放方面也有诸多不利影响.铁碳微电池技术利用微电池原理可以消耗废水中相当部分氢离子,降低废水腐蚀性,还可以改变部分有机物形态和结构,降低废水的色度,提高废水的可生化性,并且溶解的铁离子还可以降低高浓度的硫酸盐对厌氧发酵的抑制作用.研究结果表明:处理时间到150min时,五日生化需氧量与化学需氧量之比从最初的0.14提高到0.56,铁离子浓度达到9 585mg/L.取150min时的糖蜜酒精废水进行厌氧发酵,与对照组进行对比发现累计产甲烷率为451.0mL/gVS明显高于对照组293.0mL/gVS.色度的去除率从30min的45.2%开始不断增加,到150min去除率达到72%以上.

糖蜜废水培养微生物絮凝剂产生菌Pseudomonas fluorescensC-2及优化

利用糖蜜废水驯化、培养微生物絮凝剂产生菌Pseudomonas fluorescensC-2,通过单因素试验和正交试验设计优化得到该菌株产絮凝剂的最佳培养条件：培养基C∶N∶P为100∶5∶1,培养时间为48 h,培养基初始pH值8.0,糖蜜废水COD浓度8 000 mg·L^-1,培养温度为30℃,摇床转速为150 r·min^-1.在此培养条件下产生的絮凝剂对高岭土悬浊液絮凝率达94.75%,且对多种废水有较好的净化效果,对废水中色度和浊度的去除率均在80%以上,对COD的去除率为53.66%-85.33%,说明利用糖蜜废水培养絮凝剂产生菌C-2是完全可行的.

活性碳对甘蔗糖蜜酒精废水加铁厌氧消化的影响

为探究不同铁碳比对糖蜜酒精废水厌氧处理效果的影响,本实验设计了四种添加方式(对照组、Fe、Fe/C=1∶1和Fe/C=1∶2)进行厌氧发酵。结果表明,Fe/C的添加对反应器的甲烷产量和COD去除率并无影响,但显著降低了H_(2)S和H_(2)含量,提高了挥发性脂肪酸含量以及乙酸占比。当Fe∶C添加比为1∶1时,其反应器中挥发性脂肪酸含量由第4 d的1048.98 mg/L上升到第36 d的6477.63 mg/L。细菌群落分析发现,Fe/C的添加导致水解优势菌群出现了由Bacteroidetes-Synergistetes类群转化为Firmicutes-Chloroflexi类群的趋势,适量碳的添加有利于提高菌群的抗逆性。Fe的添加富集了古菌群落Methanobacterium和Methanosarcina;Fe/C的添加也促进了Methanobacterium的富集,但相应的降低了Methanosarcina和Methanosaeta这类甲烷菌的相对丰度。这些菌群的改变使得甲烷菌群由甲基途径转向为乙酸型和氢营养型途径。

膜法处理糖蜜制酒精废水的初探

本文探讨了采用膜生物反应器 (MBR)与纳滤 (NF)相联合的集成膜技术处理糖蜜制酒精废水 ,并对其中 NF过程的处理效果和操作参数进行了详细的分析。

改性粉煤灰对糖蜜废水的吸附效果及机理

采用改性粉煤灰(MCFA)吸附糖蜜废水中的有机污染物,对吸附行为和机理进行了考察和分析。结果表明,MCFA投加量为30 g/L及pH为5.0的优化条件下,COD去除率为88.6%,饱和吸附量为89.7 mg COD/g MCFA。准二级方程能更好地描述糖蜜废水在MCFA上的吸附动力学。颗粒内扩散方程结果表明孔扩散并非唯一的速度控制步骤。吸附平衡表明,Freundlich等温线最符合吸附模式,为优惠吸附。D-R模式中的吸附自由能Ea值推断更可能是物理吸附而不是化学吸附。吸附热力学参数ΔG0(<0)、ΔH0(5.130 kJ/mol)和ΔS0(19.936 J/(mol.K))表明MCFA对糖蜜废水的吸附过程为可行的,自发性的吸热反应。

微生物燃料电池耦合连续搅拌反应系统(CSTR)低温下处理“糖蜜-电镀”废水

为提高传统微生物燃料电池(MFC)在低温条件下的效率,实现实验装置放大化.本实验将连续搅拌反应系统(CSTR)与双极室微生物燃料电池系统相结合,连续流处理糖蜜废水,并间接回收金属单质,处理模拟电镀废水,考察系统的产电性能和废水处理效果.结果表明,当系统稳定运行后,最高电压及功率密度分别可达到340 m V和58.65 m W·m-2.20 d后,系统COD去除率明显增加,最高COD去除率可达到81%.实验运行10 d后,银离子开始析出,最高去除率可达到90%左右.