我國正面臨著巨大的能源壓力,而能源卻在日益耗盡[1]。因此開發(fā)并生產(chǎn)各種可再生能源,替代化石燃料是當(dāng)今解決能源緊缺的一種有效途徑。廢水能源是一種數(shù)量巨大,永不枯竭的新能源。能使廢棄物變成資源,既能減少環(huán)境污染,也能緩解日益嚴(yán)峻的能源緊缺問題。
廢水能源的開發(fā)方式有很多,但最主要的有二種:廢水厭氧消化產(chǎn)沼氣,廢水發(fā)酵產(chǎn)氫氣。
在目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,廢水產(chǎn)沼氣已經(jīng)進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)化了,我國已經(jīng)有大量的大中型沼氣工程,廢水產(chǎn)沼氣一般COD去除率都能達(dá)到80%以上[2]。而沼氣又可以用作能源,因此廢水產(chǎn)沼氣不但是污染物無害化的過程,也能產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益。但是沼氣是混合物,燃燒同時(shí)可能還會(huì)有少量SO2,還是會(huì)環(huán)境造成污染,因此還是需要尋找更清潔的燃料。
氫氣是一種十分清潔、高效的能源,而且便于貯存,是最理想的燃料。但是,廢水產(chǎn)氫COD去除率僅為30%左右,低于高效產(chǎn)沼氣。在產(chǎn)氫的過程中,產(chǎn)氫發(fā)酵的有機(jī)酸并不能像沼氣發(fā)酵一樣得到進(jìn)一步利用,隨著有機(jī)揮發(fā)酸的積累,抑制了產(chǎn)氫的過程,最終導(dǎo)致產(chǎn)氫無法進(jìn)行。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氫氣的增加也會(huì)抑制反應(yīng)的進(jìn)行,廢水產(chǎn)氫在副產(chǎn)物綜合利用方面還很低,因此,有研究者提出廢水產(chǎn)氫與廢水產(chǎn)甲烷結(jié)合在一起,以達(dá)到獲得更多的能源和最大的COD去除率。因?yàn)楫a(chǎn)甲烷菌可以利用有機(jī)酸,也能利用氫氣,從而能及時(shí)消耗一部分氫氣,提高反應(yīng)速率。
我們做了有關(guān)廢水產(chǎn)氫和產(chǎn)甲烷的實(shí)驗(yàn),由于該實(shí)驗(yàn)要耗費(fèi)很長時(shí)間,因此,我們只做了該實(shí)驗(yàn)的初級(jí)階段,在一個(gè)3柱式厭氧反應(yīng)器中,前2個(gè)柱用來產(chǎn)氫氣,第3個(gè)產(chǎn)沼氣,具體的措施是在1、2柱內(nèi)接種氫菌種——取花園土壤若干,放入烘烤箱,在120℃的溫度下烘烤2小時(shí),以殺滅甲烷菌和其他雜菌,保留氫菌種(因氫細(xì)菌屬耐高溫細(xì)菌)。在3柱進(jìn)行產(chǎn)沼發(fā)酵培養(yǎng),方法是柱內(nèi)直接裝入污水處理廠厭氧消化污泥。盡管反應(yīng)器還沒有達(dá)到理想狀態(tài),但是從現(xiàn)已獲得的數(shù)據(jù)來看,實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是能夠說明一些問題的。為此,以下將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行COD與pH值、反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水COD濃度的反映等進(jìn)行方面分析,以便進(jìn)行下一步的實(shí)驗(yàn)。
(1)各柱進(jìn)出水COD與pH值之間的關(guān)系
在進(jìn)水pH值保持不變的情況下,進(jìn)水COD濃度越高,pH值變化越劇烈,COD去除率越高,如圖1進(jìn)水COD濃度為1081mg/L,pH值為6.6,最終出水的pH值為5.3,COD去除率為69.9%,圖2進(jìn)水COD濃度為1216mg/L,pH值同樣為6.6,但是最終出水的pH值為5.0,COD去除率為71.2%。由此可以得出結(jié)論,反應(yīng)器是在酸性條件下對(duì)污染物進(jìn)行降解的,即pH值在不斷下降,一般情況下,pH值下降越大COD去除越多,但是在反應(yīng)器內(nèi)部并不具有普遍的規(guī)律,如圖1中的1柱pH值降低了0.8,每升溶液中COD的去除量為311mg,而圖2中的1柱pH值降低了1,每升溶液中COD的去除量為190mg。
(2)不同進(jìn)水COD濃度反應(yīng)器處理效果有一定差異
為了解反應(yīng)器對(duì)不同進(jìn)水COD濃度的反映,確定最佳進(jìn)水COD濃度,以進(jìn)水COD值和各柱COD值為縱坐標(biāo)。
隨著進(jìn)水COD濃度的降低,反應(yīng)器出水COD濃度也在降低,尤其是當(dāng)進(jìn)水COD濃度為877mg/L時(shí),反應(yīng)器的出水COD值達(dá)到最低,由此表明,反應(yīng)器比較適應(yīng)處理低濃度的廢水。需要說明的是該處的結(jié)論并不與上述結(jié)論相矛盾,因?yàn)榇颂幍膶?shí)驗(yàn)并沒有達(dá)到理想狀態(tài)(COD去除率達(dá)到70%)。
由于本實(shí)驗(yàn)還正在進(jìn)行,要達(dá)到理想狀態(tài),還需進(jìn)一步的試驗(yàn)。因此,在目前狀況下所得出的結(jié)論還是初步結(jié)論,還有許多東西需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]杜祥琬.中國能源的可持續(xù)發(fā)展之路.求是雜志.2006,22:36~39
[2]顏麗.沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)可行性分析.太陽能.2004,5(5):12-15
作者簡介:張瀲滟(1984.2.2—),女,漢族,籍貫上海青浦,本科,工作單位:上海綠澄環(huán)??萍加邢薰緀ndprint
我國正面臨著巨大的能源壓力,而能源卻在日益耗盡[1]。因此開發(fā)并生產(chǎn)各種可再生能源,替代化石燃料是當(dāng)今解決能源緊缺的一種有效途徑。廢水能源是一種數(shù)量巨大,永不枯竭的新能源。能使廢棄物變成資源,既能減少環(huán)境污染,也能緩解日益嚴(yán)峻的能源緊缺問題。
廢水能源的開發(fā)方式有很多,但最主要的有二種:廢水厭氧消化產(chǎn)沼氣,廢水發(fā)酵產(chǎn)氫氣。
在目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,廢水產(chǎn)沼氣已經(jīng)進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)化了,我國已經(jīng)有大量的大中型沼氣工程,廢水產(chǎn)沼氣一般COD去除率都能達(dá)到80%以上[2]。而沼氣又可以用作能源,因此廢水產(chǎn)沼氣不但是污染物無害化的過程,也能產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益。但是沼氣是混合物,燃燒同時(shí)可能還會(huì)有少量SO2,還是會(huì)環(huán)境造成污染,因此還是需要尋找更清潔的燃料。
氫氣是一種十分清潔、高效的能源,而且便于貯存,是最理想的燃料。但是,廢水產(chǎn)氫COD去除率僅為30%左右,低于高效產(chǎn)沼氣。在產(chǎn)氫的過程中,產(chǎn)氫發(fā)酵的有機(jī)酸并不能像沼氣發(fā)酵一樣得到進(jìn)一步利用,隨著有機(jī)揮發(fā)酸的積累,抑制了產(chǎn)氫的過程,最終導(dǎo)致產(chǎn)氫無法進(jìn)行。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氫氣的增加也會(huì)抑制反應(yīng)的進(jìn)行,廢水產(chǎn)氫在副產(chǎn)物綜合利用方面還很低,因此,有研究者提出廢水產(chǎn)氫與廢水產(chǎn)甲烷結(jié)合在一起,以達(dá)到獲得更多的能源和最大的COD去除率。因?yàn)楫a(chǎn)甲烷菌可以利用有機(jī)酸,也能利用氫氣,從而能及時(shí)消耗一部分氫氣,提高反應(yīng)速率。
我們做了有關(guān)廢水產(chǎn)氫和產(chǎn)甲烷的實(shí)驗(yàn),由于該實(shí)驗(yàn)要耗費(fèi)很長時(shí)間,因此,我們只做了該實(shí)驗(yàn)的初級(jí)階段,在一個(gè)3柱式厭氧反應(yīng)器中,前2個(gè)柱用來產(chǎn)氫氣,第3個(gè)產(chǎn)沼氣,具體的措施是在1、2柱內(nèi)接種氫菌種——取花園土壤若干,放入烘烤箱,在120℃的溫度下烘烤2小時(shí),以殺滅甲烷菌和其他雜菌,保留氫菌種(因氫細(xì)菌屬耐高溫細(xì)菌)。在3柱進(jìn)行產(chǎn)沼發(fā)酵培養(yǎng),方法是柱內(nèi)直接裝入污水處理廠厭氧消化污泥。盡管反應(yīng)器還沒有達(dá)到理想狀態(tài),但是從現(xiàn)已獲得的數(shù)據(jù)來看,實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是能夠說明一些問題的。為此,以下將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行COD與pH值、反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水COD濃度的反映等進(jìn)行方面分析,以便進(jìn)行下一步的實(shí)驗(yàn)。
(1)各柱進(jìn)出水COD與pH值之間的關(guān)系
在進(jìn)水pH值保持不變的情況下,進(jìn)水COD濃度越高,pH值變化越劇烈,COD去除率越高,如圖1進(jìn)水COD濃度為1081mg/L,pH值為6.6,最終出水的pH值為5.3,COD去除率為69.9%,圖2進(jìn)水COD濃度為1216mg/L,pH值同樣為6.6,但是最終出水的pH值為5.0,COD去除率為71.2%。由此可以得出結(jié)論,反應(yīng)器是在酸性條件下對(duì)污染物進(jìn)行降解的,即pH值在不斷下降,一般情況下,pH值下降越大COD去除越多,但是在反應(yīng)器內(nèi)部并不具有普遍的規(guī)律,如圖1中的1柱pH值降低了0.8,每升溶液中COD的去除量為311mg,而圖2中的1柱pH值降低了1,每升溶液中COD的去除量為190mg。
(2)不同進(jìn)水COD濃度反應(yīng)器處理效果有一定差異
為了解反應(yīng)器對(duì)不同進(jìn)水COD濃度的反映,確定最佳進(jìn)水COD濃度,以進(jìn)水COD值和各柱COD值為縱坐標(biāo)。
隨著進(jìn)水COD濃度的降低,反應(yīng)器出水COD濃度也在降低,尤其是當(dāng)進(jìn)水COD濃度為877mg/L時(shí),反應(yīng)器的出水COD值達(dá)到最低,由此表明,反應(yīng)器比較適應(yīng)處理低濃度的廢水。需要說明的是該處的結(jié)論并不與上述結(jié)論相矛盾,因?yàn)榇颂幍膶?shí)驗(yàn)并沒有達(dá)到理想狀態(tài)(COD去除率達(dá)到70%)。
由于本實(shí)驗(yàn)還正在進(jìn)行,要達(dá)到理想狀態(tài),還需進(jìn)一步的試驗(yàn)。因此,在目前狀況下所得出的結(jié)論還是初步結(jié)論,還有許多東西需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]杜祥琬.中國能源的可持續(xù)發(fā)展之路.求是雜志.2006,22:36~39
[2]顏麗.沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)可行性分析.太陽能.2004,5(5):12-15
作者簡介:張瀲滟(1984.2.2—),女,漢族,籍貫上海青浦,本科,工作單位:上海綠澄環(huán)??萍加邢薰緀ndprint
我國正面臨著巨大的能源壓力,而能源卻在日益耗盡[1]。因此開發(fā)并生產(chǎn)各種可再生能源,替代化石燃料是當(dāng)今解決能源緊缺的一種有效途徑。廢水能源是一種數(shù)量巨大,永不枯竭的新能源。能使廢棄物變成資源,既能減少環(huán)境污染,也能緩解日益嚴(yán)峻的能源緊缺問題。
廢水能源的開發(fā)方式有很多,但最主要的有二種:廢水厭氧消化產(chǎn)沼氣,廢水發(fā)酵產(chǎn)氫氣。
在目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,廢水產(chǎn)沼氣已經(jīng)進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)化了,我國已經(jīng)有大量的大中型沼氣工程,廢水產(chǎn)沼氣一般COD去除率都能達(dá)到80%以上[2]。而沼氣又可以用作能源,因此廢水產(chǎn)沼氣不但是污染物無害化的過程,也能產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益。但是沼氣是混合物,燃燒同時(shí)可能還會(huì)有少量SO2,還是會(huì)環(huán)境造成污染,因此還是需要尋找更清潔的燃料。
氫氣是一種十分清潔、高效的能源,而且便于貯存,是最理想的燃料。但是,廢水產(chǎn)氫COD去除率僅為30%左右,低于高效產(chǎn)沼氣。在產(chǎn)氫的過程中,產(chǎn)氫發(fā)酵的有機(jī)酸并不能像沼氣發(fā)酵一樣得到進(jìn)一步利用,隨著有機(jī)揮發(fā)酸的積累,抑制了產(chǎn)氫的過程,最終導(dǎo)致產(chǎn)氫無法進(jìn)行。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氫氣的增加也會(huì)抑制反應(yīng)的進(jìn)行,廢水產(chǎn)氫在副產(chǎn)物綜合利用方面還很低,因此,有研究者提出廢水產(chǎn)氫與廢水產(chǎn)甲烷結(jié)合在一起,以達(dá)到獲得更多的能源和最大的COD去除率。因?yàn)楫a(chǎn)甲烷菌可以利用有機(jī)酸,也能利用氫氣,從而能及時(shí)消耗一部分氫氣,提高反應(yīng)速率。
我們做了有關(guān)廢水產(chǎn)氫和產(chǎn)甲烷的實(shí)驗(yàn),由于該實(shí)驗(yàn)要耗費(fèi)很長時(shí)間,因此,我們只做了該實(shí)驗(yàn)的初級(jí)階段,在一個(gè)3柱式厭氧反應(yīng)器中,前2個(gè)柱用來產(chǎn)氫氣,第3個(gè)產(chǎn)沼氣,具體的措施是在1、2柱內(nèi)接種氫菌種——取花園土壤若干,放入烘烤箱,在120℃的溫度下烘烤2小時(shí),以殺滅甲烷菌和其他雜菌,保留氫菌種(因氫細(xì)菌屬耐高溫細(xì)菌)。在3柱進(jìn)行產(chǎn)沼發(fā)酵培養(yǎng),方法是柱內(nèi)直接裝入污水處理廠厭氧消化污泥。盡管反應(yīng)器還沒有達(dá)到理想狀態(tài),但是從現(xiàn)已獲得的數(shù)據(jù)來看,實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是能夠說明一些問題的。為此,以下將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行COD與pH值、反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水COD濃度的反映等進(jìn)行方面分析,以便進(jìn)行下一步的實(shí)驗(yàn)。
(1)各柱進(jìn)出水COD與pH值之間的關(guān)系
在進(jìn)水pH值保持不變的情況下,進(jìn)水COD濃度越高,pH值變化越劇烈,COD去除率越高,如圖1進(jìn)水COD濃度為1081mg/L,pH值為6.6,最終出水的pH值為5.3,COD去除率為69.9%,圖2進(jìn)水COD濃度為1216mg/L,pH值同樣為6.6,但是最終出水的pH值為5.0,COD去除率為71.2%。由此可以得出結(jié)論,反應(yīng)器是在酸性條件下對(duì)污染物進(jìn)行降解的,即pH值在不斷下降,一般情況下,pH值下降越大COD去除越多,但是在反應(yīng)器內(nèi)部并不具有普遍的規(guī)律,如圖1中的1柱pH值降低了0.8,每升溶液中COD的去除量為311mg,而圖2中的1柱pH值降低了1,每升溶液中COD的去除量為190mg。
(2)不同進(jìn)水COD濃度反應(yīng)器處理效果有一定差異
為了解反應(yīng)器對(duì)不同進(jìn)水COD濃度的反映,確定最佳進(jìn)水COD濃度,以進(jìn)水COD值和各柱COD值為縱坐標(biāo)。
隨著進(jìn)水COD濃度的降低,反應(yīng)器出水COD濃度也在降低,尤其是當(dāng)進(jìn)水COD濃度為877mg/L時(shí),反應(yīng)器的出水COD值達(dá)到最低,由此表明,反應(yīng)器比較適應(yīng)處理低濃度的廢水。需要說明的是該處的結(jié)論并不與上述結(jié)論相矛盾,因?yàn)榇颂幍膶?shí)驗(yàn)并沒有達(dá)到理想狀態(tài)(COD去除率達(dá)到70%)。
由于本實(shí)驗(yàn)還正在進(jìn)行,要達(dá)到理想狀態(tài),還需進(jìn)一步的試驗(yàn)。因此,在目前狀況下所得出的結(jié)論還是初步結(jié)論,還有許多東西需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]杜祥琬.中國能源的可持續(xù)發(fā)展之路.求是雜志.2006,22:36~39
[2]顏麗.沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)可行性分析.太陽能.2004,5(5):12-15
作者簡介:張瀲滟(1984.2.2—),女,漢族,籍貫上海青浦,本科,工作單位:上海綠澄環(huán)保科技有限公司endprint