- 背景介绍:
某生产企业的高浓度有机废水,利用厌氧微生物技术去除COD,由于废水存在多种抑制因子,IC反应器的降解效率很低(COD去除率低于30%),采用BMP测试其产甲烷潜力及COD去除率规律,可以为调整工艺参数、优化处理方案提供一定的指导。
- 实验步骤:
- 所需条件:RTK18通道BMP仪器1台,恒温水浴锅1台,高浓度有机废水3 L,葡萄糖10 g,活性污泥30 g。
- 实验过程:
- 中温37摄氏度厌氧反应,实验周期24 d,BMP仪器自动控制搅拌速率为80 rpm,顺时针搅拌1 min,停1 min,再逆时针搅拌1 min,停1 min;
- 9个反应瓶,其中3个的底物为有机废水,3个的底物为葡萄糖+有机废水,3个为空白活性污泥;
- 已知有机废水COD为12000,每个瓶添加400 mL有机废水,葡萄糖添加量为2 g,活性污泥与底物的比例ISR为1
- BMP仪器跨平台软件自动记录产生甲烷气体量,采样间隔1 min,分辨率1 mL。
- 实验分析:
- 如图一所示为本实验采用的BMP全自动甲烷潜力测试仪
图一:BMP全自动甲烷潜力测试仪
- 如图二是实验过程中3d、6d、12d、24d的数据截图,包含实时产气曲线图和实时产气速率图以及累计产气量。
图二:3d、6d、12d、24d软件数据截图
- 图三是对数据以d为间隔单位进行处理作图,其中有机废水平均产甲烷1095 mL,有机废水+葡萄糖平均产甲烷1832 mL,同时也可看到实验平行性很好。
- 根据图三分析如下:
(1)2g葡萄糖累计产甲烷气体737 mL,产气量368.5 mL/g VS,葡萄糖理论产气量374 mL/g VS,产率98.5%,与文献报到一致;
(2)根据经验,同样条件下,葡萄糖实验周期约12d,而本实验在有机废水存在条件下,葡萄糖实验周期24d,推测有机废水中存在高抑制因子;
(3)进一步分析12d数据分析,葡萄糖产率61%,低于正常范围80-90%,证实确实存在抑制厌氧产甲烷因素;
(4)24d数据分析,有机废水产甲烷气体1095 mL,对应消耗的COD为3129 mg,400 mL有机废水所含COD为4800 mg,COD去除率65%,结果与测试实验结束后的COD值一致。
- 图四是COD去除率对应时间的曲线图,从图中可知有机废水初期(12d前)的COD去除率存线性关系,12d后,COD去除率呈下降趋势。
图四:有机废水COD去除率与时间曲线图
- 实验小结:
BMP全自动甲烷潜力测试仪可以研究有机废水厌氧产甲烷潜力以及COD去除率规律,数据实时、在线采集,可以为指导实际生产工艺提供理论依据和小试经验。
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