电沉积Ni-W-P合金电极在微生物电解池产氢技术中的研究

通过电沉积方法制备了Ni-W-P合金,系统研究了硫酸镍浓度、钨酸钠浓度、次亚磷酸钠浓度、热处理温度等条件对Ni-W-P合金电极析氢活性的影响,并利用扫描电镜、X射线荧光光谱仪等技术对样品的表面形貌和组成等物理性质进行表征。实验结果表明:Ni-W-P合金电极是微生物电解池产氢技术的优良阴极材料,在外加电源0.9V条件下,其最大氢气产率为1.09m3/(m3.d),相应的电流密度和COD去除率分别为131A/m3与91.2%。     

生物阴极微生物燃料电池餐饮废水处理与发电性能研究

对比研究生物阴极微生物燃料电池与一般微生物燃料电池的废水处理与同步发电能力。以学校食堂餐饮废水为微生物燃料电池的底物,首先通过实验为微生物燃料电池选择合适的电子受体;其次,在采用较适宜电子受体的同等条件下,对生物阴极微生物燃料电池与一般微生物燃料电池处理餐饮废水的COD去除率及产电电流密度进行对比。实验结果表明,生物阴极微生物燃料电池处理餐饮废水的废水处理效果和发电能力均优于一般微生物燃料电池。     

抗生素对猪场废水厌氧生物处理的影响

研究了阿莫西林对猪场废水厌氧生物处理的影响.试验结果表明,厌氧活性污泥降解模拟废水的最大甲烷产生速率为614mL/(L·d),饱和常数为3236mg COD/L;降解实际猪场废水的最大甲烷产生速率为367mL/(L·d),饱和常数为2760mgCOD/L.在无抗生素的情况下,水解发酵是厌氧消化的限速步骤,存在10mg/L扎阿莫西林时,厌氧活性污泥降解模拟废水的最大甲烷产生速率降低59.1%,饱和常数降低14.6%,阿莫西林对厌氧污泥最大比基质降解速率和饱和常数均产生显著影响.基质COD浓度超过5000mg/L,在阿莫西林抑制作用下,厌氧活性污泥降解蔗糖的最大产甲烷速率稍低于丁酸盐,而两者的最大产甲烷速率远远低于乙酸,水解发酵和产氢产乙酸可能是猪场废水厌氧消化的限速步骤.     

糖蜜废水COD/N对厌氧发酵产氢的影响

采用批式厌氧发酵的方法,研究了在5种不同COD/N条件下糖蜜废水的产氢量、pH值及VFA的变化情况.研究结果表明,底物COD/N对糖蜜废水产氢量的影响极大.当COD/N低于60时,产氢受到抑制;当COD/N为20时,产氢活动完全受到抑制;当pH值高于8.73时,产氢量为零.较适宜的COD/N为100和80,此时产氢启动快,产酸代谢能力强,累积产氢量高.     

猪场废水厌氧处理控制条件研究

阐述采用静态发酵进行猪场废水厌氧生物处理的运行性能试验,指出温度、pH、volatile fattyacids(VFA)对处理性能的影响。结果表明采用厌氧处理猪场废水对废水的COD去除有较好的效果,COD去除率最高可达76.78%,COD降解较快。研究温度,氨氮对厌氧消化微生物菌群的生长代谢以及VFA和产气量的关系。     

单室空气阴极微生物燃料电池处理模拟生活废水同步产电研究

以某生活污水处理站厌氧池活性污泥为混合菌种,以葡萄糖为模拟生活废水,构建单室微生物燃料电池.利用微生物燃料电池实验生活废水降解与同步产电.实验结果表明:当葡萄糖浓度控制10mmol·L-1,pH值为7,温度控制在35℃时,其输出电压最大为0.486V,COD去除率最高为46.11％.微生物燃料电池(MFC)具有最佳的电化学性能.     

微生物燃料电池耦合处理重金属-有机废水性能研究

以双室微生物燃料电池(MFC)为研究对象,构建阳极为糖蜜废水、阴极为不同金属离子废水的微生物燃料电池,对其产电性能和去污能力进行测定。结果表明:微生物燃料电池可同时处理有机废水和金属离子废水,其中,Ag~+为阴极液时,其MFC稳定性最好,最高输出电压为198 m V、最大功率密度为23.1 m W/m~2、内阻为500Ω,Cu~(2+)为阴极液时分别为149 m V、13.9 m W/m~2、600Ω,Zn~(2+)为阴极液时分别为16 m V、1.9×10~(-6)m W/m~2、900Ω。阳极化学需氧量(COD)去除率以Ag~+为阴极液时最高,可达72%,Cu~(2+)和Zn~(2+)分别为54%和19.2%。阴极金属离子去除率Ag~+为72%、Cu~(2+)42%、Zn~(2+)19.8%。     

基于UASB反应器的厨余厌氧发酵产氢研究

针对目前厨余连续流发酵产氢处理负荷不高、产氢率较低的难题,采用UASB反应器进行厨余发酵产氢研究。在温度为30℃,进水COD浓度为2 000~10 000 mg/L,水力停留时间为2~6 h条件下,产氢速率最大达到17.04 L/(L.d)。反应器内有颗粒污泥的形成,平均生物量达到6.17 g/L,为氢气的产生提供了有利保障。当出水pH为4.2~4.4,碱度为260~340 mg/L的条件下,乙醇和乙酸占挥发酸总量的89.2%,形成稳定的乙醇型发酵类型,反应器最高处理负荷COD达到60 kg/(m3.d)。试验结果表明,UASB反应器具有更高的产氢效能和更加稳定的产氢效果,能够为厨余发酵产氢提供有利的保障。     

发酵条件对发酵产氢细菌B49产氢的影响

采用间歇发酵实验，研究了葡萄糖浓度、接种量、温度、氮源、不同有机底物对发酵产氢产酸细菌新菌种IM9(AF481148 in EMBL)生物产氢的影响。结果表明，接种量影响IM9的产氢；IM9生长和产氢适宜温度均为35℃；IM9不能利用无机氮源，而有机氮是IM9生长、产氢的适宜氮源；葡萄糖是IM9发酵产氢的最适宜底物，当浓度为10g／L时，IM9的葡萄糖利用率为100％，氢气得率为1．69molH2／mol glucose；此外，IM9可利用小麦、大豆、玉米、土豆及糖蜜废水和啤酒废水产氢，其中利用糖蜜废水、啤酒废水产氢分别为137．9ml H2／g COD和49．9ml H2／g COD。     

9．处理酿造废水的膜厌氧反应器中惰性COD的产生

在反映废水的可生物学降解性的各个参数中,化学需氧量(COD)是最重要的参数之一。一般,一种废水的COD值主要代表可生物学降解的和不可生物学降解的废水有机组分。在各种生物学处理系统中,废水的可生物学降解部分能被有效地去除,但废水的不可生物学降解部分无改变地通过处理系统。此外,相当大量的可溶性的微生物产物出现在反应器的排出液中。     

微生物燃料电池处理养猪废水实验研究

针对养猪废水COD浓度大和可生化性强的特点,建立微生物燃料电池处理养猪废水,考察微生物燃料电池对COD去除效果,研究不同pH值和电导率对微生物燃料电池去除养猪废水COD影响。结果表明,当COD浓度从1325mg/L增加到9020mg/L,电池输出电量从9.7C增加到44.1C;调节养猪废水pH为6.5、8.4和10.2,NaCl溶液控制三组实验电导率为3300μs/cm,微生物燃料电池最大输出电压分别为288mV、366mV和450mV,COD去除率为58.4%、60.8%和76.4%;pH为10.2,投加NaCl浓度分别为(0、150和300)mmol/L,废水COD去除率分别为61.6%、67.0和68.4%。     

有机废水发酵法生物制氢中试研究

利用厌氧细菌的产酸发酵作用进行生物制氢的生物制氢技术 ,在世界范围内受到普遍重视。然而 ,多数研究都集中在纯菌种的产氢机理上 ,而对混合菌种的研究较少。该文在小试研究成果的基础上 ,利用驯化的厌氧活性污泥进行了中试规模的生物制氢试验研究 ,获得了 30mol/kgVSS .d的持续产氢能力。试验结果表明 ,将运行参数控制在温度 35℃、pH4 0～ 4 5、HRT4～ 6h、ORP - 10 0～ - 12 5mV、进水碱度 30 0～ 5 0 0mg/L (以CaCO3 计 )、容积负荷 35～ 5 5kgCOD/m3 ·d等范围时 ,发酵法生物制氢反应器的最大持续产氢能力可达 5 7m3 /m3 ·d。中试制氢反应器具有良好的抗负荷冲击能力和运行稳定性 ,对制糖废水中的COD去除率可达到 2 0 %以上 ,去除单位COD可获得 2 6mol/kgCOD的产氢率。     

降解生物质气化焦油废水菌种的分离筛选

选育高效降解生物质气化焦油废水的微生物一直是生物法处理焦油废水的难点和关键问题。通过选择性培养基的分离、解脂酶活性的测定及对不同浓度焦油废水的降解试验，从沈阳郊区秸秆气化站的生物质气化焦油废水中筛选出了4株降解能力较高的菌株。在焦油废水含量为100ml／l时，4株菌株的COD去除率均大于50％，最高可达80.14％。     

新型生物制氢反应器的运行及产氢特性

以厌氧活性污泥为产氢菌种,糖蜜废水为底物,研究了新型外循环颗粒污泥膨胀床(ECGSB)生物制氢反应器的运行及产氢特性.结果表明,ECGSB反应器可在较高的容积负荷(VLR)下实现高效稳定的产氢,稳定运行时,反应器内可观察到自絮凝产氢颗粒污泥的形成,污泥平均浓度高达24.1gVSS/d,系统最大产氢能力为7.43m3/m3·d,发酵气中氢气体积含量为50%～56%.系统形成自絮凝产氢颗粒污泥是ECGSB反应器高效运行和产氢的关键,自絮凝产氢颗粒污泥既增加了活性产氢细菌的生物持有量,又提高了系统抗冲击负荷的能力.连续流运行各项参数表明,ECGSB反应器具有良好的运行稳定性和产氢优势;提出乙醇型发酵快速启动的调控对策,在发酵法生物制氢领域具有广泛的应用前景.     

凤眼莲半连续暗光发酵耦合产氢研究

为了对凤眼莲这种生物质进行能源资源化利用,采用两个串联的5 L发酵罐以补料分批培养(半连续培养)的方式研究凤眼莲的暗光发酵耦合产氢特性。通过硫酸溶液、常压微波加热和纤维素酶水解的方式降解凤眼莲得到大量的还原糖,再用处理后的凤眼莲溶液在补料分批培养的条件下进行实验,获得了稳定的暗发酵及光发酵的产氢速率,分别为200.6 m L/(L·d)和85.4 m L/(L·d)。实验中单位原料的产氢量则分别达到50.7 m L/g TVS和285 m L/g TVS,产氢过程的整体热值转化效率为21.7%。     

SMFC处理不同浓度垃圾渗滤液的效果及产电性能

构建沉积型微生物燃料电池(SMFC),并考察不同渗滤液浓度条件下SMFC的降解效果及产电性能。结果表明:高、低渗滤液浓度条件下SMFC对污染物质均有较好的去除能力,COD去除率分别为95%,79%,氨氮降解率分别为81%,72%;厌氧污泥中挥发性悬浮固体去除率分别为19.6%,16.4%;稳定运行时,SMFC产电均呈周期性变化,最高输出电压分别为0.261,0.078 V(外阻为1 000Ω),功率密度分别为10.35,0.204 m W/m2。因此,SMFC可实现对垃圾渗滤液的除污产电一体化,且高浓度渗滤液条件下SMFC具有更好的运行效果及产电性能。     

降解生物质气化洗焦废水微生物的选择

选用首都师范大学生物系保存的菌种，采用单一菌种和混合菌种对生物质气化洗焦废水进行生物降解，选择有较好降解生物质气化焦废水能力的微生物。当洗焦废水含量为100mL/L时，单一菌种和混合菌种可使洗焦废水中的COD去除率分别达到58．3％和81．4％。混合菌种对洗焦废水的降解率明显高于单一菌种，当洗焦废水含量分别为150mL/L,200mL/L和300mL/L时，混合菌种S4对洗焦废水的COD去除率分别是63．6％，56．7％和51．2％，随着洗焦废水含量增加，微生物对其降解速度减慢，降解率降低。洗焦废水含量在100mL/L以下时，混合菌种对其有理想的降解效果。     

生物制氢反应系统的启动负荷与乙醇型发酵

采用连续流搅拌槽式反应器(CSTR),以糖蜜废水为底物,研究了COD容积负荷对生物制氢反应系统启动过程中形成的乙醇型发酵产氢能力的影响。研究表明,在污泥接种量不小于6.24 gVSS/L、启动负荷为7.0 kgCOD/m3.d、水力停留时间(HRT)为6 h、系统pH、氧化还原电位(ORP)分别在4.0~4.3、-440~-470mV之间等条件下,可在30 d内完成乙醇型发酵菌群的驯化,实现生物制氢反应系统的快速启动。由不同启动负荷(3.0、7.0、10.0 kgCOD/m3.d)条件下形成的乙醇型发酵菌群,在相同的运行条件下其产氢能力存在着差异。当系统容积负荷为30 kgCOD/m3.d时,由启动负荷为7.0 kgCOD/m3.d条件下驯化形成的乙醇型发酵菌群比由启动负荷为3.0 kgCOD/m3.d条件下驯化形成的乙醇型发酵菌群产氢能力高56%。     

固化微生物处理规模化养猪场废水的试验研究

利用聚乙烯醇、海藻酸钠和活性炭等作为固化载体材料,制备芽孢杆菌为主的固化微生物,用于处理规模化养猪场废水,以废水中COD、氨氮和总磷去除率为指标考察不同曝气方式对固化微生物净化水体的影响。试验结果表明,在常温条件下,固定化微生物投加量10g·L~(-1)、曝气时间6h,间歇式曝气时间比为1∶2时,经过21d的处理,废水COD、氨氮和总磷的去除率分别可达83.1%、88.6%和45%,最终出水COD和氨氮浓度为292.5mg·L~(-1)和77.9mg·L~(-1),符合《畜禽养殖废水排放标准》(GB18596-2001)中COD和氨氮的排放值。     

生物流化床处理石化污水应用效果研究

洛阳技术研发中心开发的生物流化床反应器,考察其对不同水质污水的处理效果,分别对炼油污水、乙二醇污水、PTA污水和煤制乙二醇污水等四种污水进行了1～3个月的连续试验。试验表明,在炼油污水进水COD为300～800mg/L、NH_3-N为30～60mg/L的条件下,经处理后,出水COD80mg/L、NH_3-N15mg/L,污水的COD去除率85%,NH_3-N去除率90%;在乙二醇污水进水COD为1500～2500mg/L的条件下,经处理后,出水COD500mg/L;在PTA污水进水COD为1000～4700mg/L的条件下,出水COD300mg/L,去除率90%;在煤制乙二醇污水进水COD为200～2000mg/L、NH_3-N为18～130mg/L的条件下,处理后的出水平均COD60mg/L、去除率超过90%,平均NH_3-N 8mg/L、去除率大于85%。试验结果表明,生物流化床反应器具有比表面积大、微生物浓度高、容积负荷率和污泥负荷率高、传质快、耐冲击负荷能力强、处理效果好等特点,对不同水质的污水均能达到良好的处理效果。