密度繼電器校驗儀-六氟化硫密度繼電器校驗儀-氣體密度繼電器校驗儀
電力儀器資訊:【導讀】污泥是污水措置的副產品，隨著我國城市污水措置率的逐年提高,污泥發生量也急劇增加.污泥由有機殘片、細菌菌體、膠體、各種微生物和有機、無機顆粒組成,含水率達到90%~99% ,若是措置不當,將對生態情況造成極其嚴重的影響.厭氧消化手藝是實現污泥減量化、無害化和資源化的有效路子,但傳統的厭氧消化工藝存在污泥生物降解性能低、舉措措施占地大、產氣率及產氣量較低等錯誤謬誤.為降服這些錯誤謬誤、提高污泥厭氧消化效力,從20 世紀70 年代起,包括污泥預措置,污泥與其他有機廢物聯合消化,電解電池輔助污泥厭氧消化等研究報道接踵呈現.電刺激手藝是經過過程微電場刺激微生物發展,加快微生物新陳代謝的方法.研究表白電場可以影響細胞的代謝歷程、基因表達、細胞增殖、酶活力、膜的流動性以及細胞膜的通透性.目前,電刺激用于污水措置方面已有研究,但是利用電刺激提高污泥厭氧消化效力的研究卻鮮有報道.本研究基于以上理論根本,在污泥厭氧消化歷程中施加微電壓刺激,經過過程電刺激輔助污泥厭氧消化,提高沼氣產率以及揮發性固體有機物(VS往除率.pH 值是影響厭氧消化結果的重要因素之一 ,在本文的電刺激反器中,pH 值還會影響系統電阻從而影響電刺激結果.因此為了更好的利用電刺激手藝強化污泥厭氧消化,本文固定0.6V 直流電壓,研究初始pH 值對厭氧消化歷程中沼氣產量、VS 往除率、氨氮、SCOD 濃度、揮發性脂肪酸(VFAs產量及其組分的影響,以期為后續開辟適用的手藝和裝備供給參考.
1 材料與方法
1.1 實驗材料
實驗所用殘剩污泥取自上海市閔行污水措置廠二沉池,濃縮后置于 4℃冰箱中保存待用.實驗之前,將污泥濃度調節至 3.5%(TS 為 35g/L,其
具體理化性質見表 1.
1.2 實驗裝置與方法
圖 1 為反應裝置,有效容積為 1L,采取雙層布局,外層為水浴夾套,保持中溫厭氧消化(35℃.采取活性碳纖維電極,電極尺寸是 12cm%26times8cm每個反應器中插進兩對不異電極板以增大接觸面積.實驗所用電源為遠方 WY3101 直流穩壓電源.
裝進污泥后，用5mol/L鹽酸和5mol/L氫氧化鈉溶液,將反應器初始 pH 值分別調節為 3、5、9、11殘剩兩個反應器不調節PH值。
電子儀器廠商應密切關注3g市場、數字電視等新興市場，設為對照組。反應器啟動之前，用高純氮氣吹脫2min以驅除反應器內的空氣,保證整個反應器處于嚴格厭氧情況.嘗試歷程中采取磁力攪拌,前期每隔 3d 取樣,后期每隔 5d 取樣.
1.3 分析方法
TS、 VS 采取重量法測定,pH采取 pHS-3C計測定,上清液中 SCOD、氨氮(NH 4 + -H、揮發性脂肪酸(VFAs顛末預措置后測定.污泥上清液是將污泥樣品在r/min下離心5min,利用孔徑為 0.45 %26microm 的微孔濾膜抽濾后所得.SCOD 以重鉻酸鉀法測定氨氮以水楊酸鹽法測定VFAs(乙酸、丁酸、異丁酸、丁酸、異戊酸、戊酸采取氣相色譜法測定.氣相色譜測試條件為 : 檢 測 器 FID, 色 譜 柱 為 DB-FFAP:30m%26times0.25mm%26times0.25mm,載氣為氮氣,進樣量為 1%26muL,進樣口與檢測器的溫度分別為200℃和250℃.產氣組分采取日本島津 GC14B 型氣相色譜儀進行分析.分析條件:熱導池檢測器(TCD,DET TEMP 為120℃,柱子為TDX-02,柱溫設定為100℃,進樣口溫度為 100℃,流量為 2mL/min.
2 成果與會商
2.1 初始 pH 值對污泥產氣效力的影響
圖 2 是各組累積沼氣產量轉變情況 .0.6V+ pH7 組 累積產氣量比 0V+pH7 組提高了 37.7%,表白電刺激對提高污泥厭氧消化產氣量有明顯影響.在施加 0.6V 電壓的各反應器中,消化前 3d,除 0.6V+pH5 與 0.6V+pH7 組產氣量敏捷增加上外,pH 值為 3、9、11 組產氣遲緩,這多是由于調節 pH 值 后 , 消化液的 pH 值太高或太低 , 抑制了產甲烷菌的活性 .3d 后,pH 值為 3、9 組產氣恢復,產氣量逐漸增加,而 pH 值為 11 組產氣始終未能完全恢復,產氣遲緩.反應進行到32d 時,pH 值為 5、 9 組總產氣量均 比不節制 pH值組高 ,而 pH 值為 3、11 組的總產氣量則明顯低于對照組.在圖 3 中,0V+pH7 與 0.6V+pH7 組在整個消化歷程中甲烷含量均無明顯不同,申明0.6V電刺激對沼氣產量有明顯晉升,而對甲烷含量無明顯影響.在施加電壓的各反應器中,調控初始 pH 值量明顯比其他組低.初始 pH 值為 5、9 組不但總產氣量高(圖 2,沼氣中甲烷含量也高于其他組.消化前9d內,這兩組的甲烷含量敏捷升高并分別達到 55.4%和 60.6%9d 之后隨著可利用基質的削減,甲烷含量也響應降落,消化結束時甲烷含量分別為 22.1%和 25.1%.綜合圖 2、 圖 3 成果,消化至 32d,嘗試組總甲烷產量分別為:1779mL(0.6V+pH9>1475mL(0.6V+pH5>1121mL(0.6V+pH7>502mL(0.6V+pH3>184mL(0.6V+pH11.因此,在0.6V 電刺激條件下,調節初始 pH 值為 3、11 時會抑制厭氧消化產氣而 pH 值為 5、9 時則會提高總沼氣量及沼氣中甲烷含量.
圖 4 為各組均勻甲烷產率.其中 0.6V+pH9組甲烷產率最大,為 224mLCH 4 /g VS,比 0.6V+pH7 組 高 出 36% 其 次 是 0.6V+pH5 組 ,為169mLCH 4 /g VS.pH 值為 3、11 時甲烷產率明顯低于其他組,這多是由于調節 pH 值為 3、11時,污泥中大量有機物溶出,有機物負荷太高,抑制產甲烷菌活性.
2.2.1 初始 pH 值對污泥上清液中 SCOD 濃度的影響
在圖 5 中,第 0d 經酸堿調節初始 pH 后,各組的 SCOD 含量均明顯提高,其中 pH 值為 9、11 組 SCOD 增量最大.這是由于插手酸堿后污泥中微生物的細胞壁遭到分歧程度破壞,胞內物質釋放出來,SCOD 濃度響應增加.各嘗試組 SCOD濃度峰值分別為:mg/L(0.6V+pH11>mg/L(0.6V+pH9>9800mg/L(0.6V+pH3>9084mg/L(0.6V+pH5>5945mg/L(0.6V+pH7. 表白在施加 0.6V 電壓的條件下,調控初始 pH 可加快污泥厭氧消化的水解歷程,促進固體有機物的溶出而且堿性條件下(pH 值 9、11的 SCOD 濃度高于酸性組(pH 值 3、5.消化 3d 后,除 pH11組外其他各組 SCOD 均敏捷降落,與產氣情況相一致( 圖 2.
2.2.2 初始 pH 值對污泥中揮發性固體有機物往除率的影響 VS 往除率是權衡污泥減量化的重要指標.厭氧消化歷程中 VS 往除率與產氣量凡是呈正比例關系.研究成果中,初始 pH 值為48.9%,明顯高于其他組(表 2.研究表白,調節污泥 pH 值為強酸或強堿時,污泥絮體遭到破壞,污泥中微生物暴露在極端情況中,發生融胞作用,VS 往除率響應升高.其中堿措置時微生物細胞破碎與否的邊界為11 而酸措置時微生物細胞破碎與否的邊界為4 .因此初始 pH 值為3、 11 組的早期融胞作用明顯提高了 VS 往除率.
表 2 中,0.6V+ pH7 組 VS 往除率達到 32.2%,而0V+pH7僅為27.5%,申明電刺激可提高VS往除率.此外,pH 為 3、5、9、11 時,VS 往除率均比不節制 pH 值時高 ,表白調控初始 pH 有利于促進污泥減量化.
2.3 初始 pH 值對污泥產酸歷程的影響
厭氧消化歷程中 VFAs 總量轉變趨勢見圖 6,各措置 VFAs 含量在前 3d 內均敏捷增加.其中VFAs 總量關系為:堿性組(pH 值為 9、 11>酸性組進污泥產酸歷程,而且堿性條件下的產酸量更大.消化3~12d,各組VFAs濃度均明顯降落,并伴隨產氣量的增
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