论文部分内容阅读
随着能源短缺、环境污染以及粮食紧张等问题的日益加剧,发展可再生能源,尤其是生物质能源引起了国内外的高度重视,以资源丰富的廉价纤维质原料生产乙醇被认为是发展循环经济和可再生能源的有效途径,发展纤维乙醇成为国内外研究的热点。目前,纤维乙醇的生产正逐渐走向工业化,其生产过程产生大量高浓度有机废水的处理问题亟待解决。本文以河南天冠集团纤维乙醇厂的废水(纤维乙醇废水)为研究对象,在常规水质情况分析的基础上,设计了UASB反应器对纤维乙醇废水进行沼气发酵处理的小试工艺,同时考察了微量金属元素Fe、Co、 Ni对纤维乙醇废水沼气发酵的影响,探索出一条有效的以及资源化的纤维乙醇废水处理技术。首先,对纤维乙醇废水进行了常规水质情况分析,废水中COD为18705mg/L, BOD5为8517mg/L, B/C大于0.4,悬浮物含量达到1387mg/L, pH为4.16,乙酸含量为4545mg/L。结果表明,纤维乙醇废水属于酸性高浓度有机废水,可以采用生物法处理。然后,在中温(35±1)℃的环境下,采用UASB工艺对纤维乙醇废水进行沼气发酵处理,系统地研究了UASB反应器的启动过程以及启动过程中各项试验指标的变化情况。结果表明,HRT和pH是影响沼气发酵的重要因素；UASB反应器启动成功后,在最大进水COD浓度为7000mg/L和HRT为最佳值3d的条件下,即有机负荷为2.33kg/(m3·d), COD去除率达到76%,日产气量和日产气率分别为20.1L/d和0.44m3/kgCOD,沼气中甲烷含量为60.45%,即甲烷产率为0.27m3/kgCOD。最后,在UASB反应器的稳定运行期,考察了在进水中分别添加微量金属元素Fe、 Co、Ni对纤维乙醇废水沼气发酵的影响。结果表明,选择添加适宜浓度的微量金属元素是相当重要的,单独添加微量金属元素Fe、 Co、Ni的最适宜浓度分别为1.0mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L。