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不同pH下糖蜜废水的厌氧产酸发酵类型及微生物群落结构解析 被引量:8
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作者 昌盛 刘枫 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2016年第9期1370-1377,共8页
为寻求厌氧产酸发酵反应器的适宜控制参数和微生物学机制,以ACR(厌氧接触式发酵制氢反应器)为试验平台,通过分阶段调控反应器的pH,考察不同pH下ACR系统的产酸发酵类型和产氢性能,并采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGG... 为寻求厌氧产酸发酵反应器的适宜控制参数和微生物学机制,以ACR(厌氧接触式发酵制氢反应器)为试验平台,通过分阶段调控反应器的pH,考察不同pH下ACR系统的产酸发酵类型和产氢性能,并采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术对微生物群落结构进行了解析.以糖蜜废水为基质,以城市污水厂剩余污泥为种泥,在污泥接种量(以MLVSS计)为3.58g/L、进水ρ(CODCr)为5000mg/L、HRT为12h条件下,分别考察了系统在pH为6.0-6.5、5.5~6.0、5.0-5.5、4.5~5.0条件下的运行特性.结果表明,在pH为4.5~5.O时,系统中以Ethanoligenens harbinense YUAN-3为代表的产氢菌群占优,呈现典型的乙醇型发酵特征,活性污泥表现出的产氢性能最佳,其氢气转化率和污泥的比产氢速率分别为1.9tool/tool和7.8mmol/(g·d).在pH为5.5~6.5、5.0~5.5的条件下,Clostridium tyrobutyricum strain A1-3、Propionibacterium sp.B2M2分别成为优势菌群,系统分别呈现出丁酸型发酵、混合酸发酵类型.研究显示,随着pH的改变,系统内的产酸发酵菌群随之发生更迭,在不同pH控制水平下形成不同的顶级微生物群落结构,进而使得系统呈现出不同发酵类型和产氢性能. 展开更多
关键词 接触反应器 产酸发酵 发酵类型 PH 微生物群落
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CSTR和ACR丁酸型发酵制氢系统的运行特性比较 被引量:2
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作者 李建政 于泽 +1 位作者 昌盛 苏晓煜 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1551-1557,共7页
为寻求更好的连续流发酵生物制氢反应器模式,以稀释糖蜜为底物,控制反应系统为丁酸型发酵,比较研究了搅拌槽式反应器(CSTR)和厌氧接触式反应器(ACR)的启动运行特性。结果表明,以经曝气培养的下水道污泥为接种物,在接种量4.8g MLVSS.L-1... 为寻求更好的连续流发酵生物制氢反应器模式,以稀释糖蜜为底物,控制反应系统为丁酸型发酵,比较研究了搅拌槽式反应器(CSTR)和厌氧接触式反应器(ACR)的启动运行特性。结果表明,以经曝气培养的下水道污泥为接种物,在接种量4.8g MLVSS.L-1、进水COD 5000mg.L-1、HRT 12h、温度(35±1)℃和pH 5.5~6.0等相同条件下,CSTR系统可以更快地达到稳定的丁酸型发酵状态,而ACR系统因其有效的生物持有能力而在产氢性能方面更具优势。在稳定运行状态下,ACR系统的底物酸化率、产氢速率和污泥的比产氢速率分别为44%、9L.d-1和0.15L.(g MLVSS.d)-1,分别是CSTR系统的1.62、2.05和1.15倍。 展开更多
关键词 发酵制氢 连续流搅拌槽式反应器(CSTR) 厌氧接触反应器(ACR) 运行特性 产氢效能
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不同来源污泥产氢CSTR的启动和运行特性研究 被引量:3
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作者 李伟光 徐巧 王硕 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期215-220,共6页
分别利用好氧污泥和厌氧污泥作为厌氧接触制氢系统的接种污泥,以连续搅拌槽式反应器(CSTR)的运行为基础,探讨了不同接种污泥反应器的启动运行特性。反应器在接种量为6 g MLVSS/L、HRT为8 h、系统温度(35±1)℃、初始进水COD浓度为1 ... 分别利用好氧污泥和厌氧污泥作为厌氧接触制氢系统的接种污泥,以连续搅拌槽式反应器(CSTR)的运行为基础,探讨了不同接种污泥反应器的启动运行特性。反应器在接种量为6 g MLVSS/L、HRT为8 h、系统温度(35±1)℃、初始进水COD浓度为1 000 mg/L,等条件下启动。好氧种泥系统在33 d内达到稳定的乙醇型发酵,乙醇和乙酸之和的质量百分数占液相末端发酵产物总量的80.4%,系统平均产气速率和产氢速率分别达到35 L/d和14 L/d,系统pH值和碱度分别维持在4.7和510 mg/L左右。厌氧种泥系统在27 d内达到乙醇型发酵,乙醇和乙酸之和的质量百分数占液相末端发酵产物总量的84.7%,平均产气速率和产氢速率分别达到9 L/d和2.4 L/d,系统的pH值和碱度分别维持在4.6和630 mg/L左右。 展开更多
关键词 厌氧接触反应器 生物制氢 产氢速率 接种污泥
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ACR在不同进水COD浓度下的产氢性能与菌群结构 被引量:4
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作者 昌盛 李建政 +2 位作者 付青 赵兴茹 郑国臣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1156-1162,共7页
以稀释糖蜜为底物,通过厌氧接触式发酵制氢反应器(ACR)的启动和运行,考察了ACR在不同进水COD浓度下的运行特性。结果表明,当HRT=6 h,进水COD浓度从7000 mg·L-1提升至11000 mg·L-1时,反应器仍能稳定运行,并维持乙醇型发酵类型... 以稀释糖蜜为底物,通过厌氧接触式发酵制氢反应器(ACR)的启动和运行,考察了ACR在不同进水COD浓度下的运行特性。结果表明,当HRT=6 h,进水COD浓度从7000 mg·L-1提升至11000 mg·L-1时,反应器仍能稳定运行,并维持乙醇型发酵类型。随着底物浓度的增加,系统的比产氢速率从COD 7000 mg·L-1时的2.43m3·(m3·d)-1提高到COD11000 mg·L-1时的3.51 m3·(m3·d)-1,而活性污泥的比产氢速率在COD为9000 mg·L-1时最高,为10.71 mol H2·(kg VSS·d)-1。聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)分析结果表明,产氢发酵产乙醇菌群为ACR系统中的主要产氢功能菌群,且随着进水COD浓度的增加,以Ethanoligenens harbinense YUAN-3为代表的产氢菌群的优势度显著增强,但丙酸发酵菌属Propionicimonas sp.F6也开始富集。 展开更多
关键词 接触反应器 发酵制氢 进水COD浓度 菌群结构
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生物法-人工湿地组合工艺对小城镇混合污水氮素去除效果研究 被引量:13
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作者 尹振娟 杨扬 +2 位作者 卢建 陈纯兴 戴玉女 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期1044-1049,共6页
在华南热带亚热带地区,利用生物法-人工湿地组合工艺(A/BCO-CW)处理小城镇片区混合污水。全年运行结果表明,A/BCO-人工湿地组合系统对TN和NH4-N具有好的处理效果,年均去除率分别为57.57%、87.73%,平均去除负荷量达到3.85和3.26g·m-... 在华南热带亚热带地区,利用生物法-人工湿地组合工艺(A/BCO-CW)处理小城镇片区混合污水。全年运行结果表明,A/BCO-人工湿地组合系统对TN和NH4-N具有好的处理效果,年均去除率分别为57.57%、87.73%,平均去除负荷量达到3.85和3.26g·m-2·d-1。A/BCO预处理系统在停留时间为3~6h条件下,对NH4-N去除效率达57.38%,好氧段充分曝气,有利于硝化过程的进行,有效地解决人工湿地因溶解氧不足造成的硝化过程受限制情况,减少了后续湿地所需面积的25%。在0.30~0.59m·d-1水力负荷率下,垂直流-表面流-水平潜流人工湿地组合系统对TN和NH4-N平均去除负荷达到了2.56、0.90g·m-2·d-1;TN、NH4-N去除速率常数为39.8和41.62m·yr-1,这些数值均处于文献中k值范围的高量程内。在进水NH4-N变动范围为6.27~18.8mg·L-1时,出水水质均能稳定达到GB3838—2002《地表水环境质量标准》的IV类水1.5mg·L-1的标准。通过探讨A/BCO-CW组合工艺用于混合污水处理效率,实现了A/BCO和CW二者间在处理氮素过程中的优势互补。 展开更多
关键词 反应器/生物接触化池 人工湿地 混合污水 氮素去除 一级动力学模型
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对比分析进水基质浓度对乙醇型和丁酸型发酵制氢系统的影响 被引量:1
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作者 昌盛 刘枫 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期5111-5118,共8页
以糖蜜废水为基质,将两套厌氧接触式发酵制氢反应器(ACR)出水pH分别控制在4.5~5.0、5.5~6.0的水平,通过逐级提升进水COD浓度方式,系统对比分析基质浓度对乙醇型和丁酸型发酵制氢系统的影响。结果显示,对于乙醇型发酵制氢系统而言,当HR... 以糖蜜废水为基质,将两套厌氧接触式发酵制氢反应器(ACR)出水pH分别控制在4.5~5.0、5.5~6.0的水平,通过逐级提升进水COD浓度方式,系统对比分析基质浓度对乙醇型和丁酸型发酵制氢系统的影响。结果显示,对于乙醇型发酵制氢系统而言,当HRT=6 h,进水COD从5000逐步提升至12000 mg·L-1时,反应器的产氢效能逐步得到增强,但当COD进一步提升至15000 mg·L-1时,底物反馈抑制作用开始显现,因而在进水COD为12000 mg·L-1时,ACR产氢性能最佳,系统的产氢速率、污泥比产氢速率和单位基质氢气转化率分别为68.8 L·d-1、744.5 ml H2·(g VSS·d)-1、2.3 mol H2·(mol葡萄糖)-1。对于丁酸型发酵制氢系统而言,当HRT=8h,在进水COD从5000提升至20000 mg·L-1过程中,ACR产氢效能总体呈下降趋势,在进水COD为5000mg·L-1时,系统的污泥比产氢速率和单位基质氢气转化率最大,分别为159.6 ml H2·(g VSS·d)-1、1.0 mol H2·(mol葡萄糖)-1。研究结果表明,在进水COD为500~20000 mg·L-1的运行中,ACR乙醇型发酵系统的产氢效能优于丁酸型发酵制氢系统。 展开更多
关键词 接触反应器 进水基质浓度 化学需量(COD) 发酵制氢 发酵类型
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