UASB生物制氫反應(yīng)器的啟動(dòng)與運(yùn)行參數(shù)的研究.pdf

1、由于清潔、高效等優(yōu)點(diǎn),氫氣備受能源界的青睞。而生物制氫技術(shù)這項(xiàng)符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的新技術(shù),具有不消耗礦物能源和成本低等優(yōu)點(diǎn)。生物制氫技術(shù)分為光合生物制氫技術(shù)和厭氧發(fā)酵生物制氫技術(shù)。與光合生物制氫技術(shù)相比,厭氧發(fā)酵過程制氫具有不受光源限制、產(chǎn)氧能力高、產(chǎn)氫速率快、產(chǎn)氫持續(xù)穩(wěn)定、反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)操作簡(jiǎn)單、原料來(lái)源廣泛且成本低等特點(diǎn),更易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn),受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注。雖然厭氧發(fā)酵生物制氫技術(shù)已經(jīng)在世界上有廣泛的研究,但是仍沒有投入到生物

2、制氫的產(chǎn)業(yè)化中。因此,本文利用UASB反應(yīng)器以紅糖作為底物,證明此反應(yīng)器進(jìn)行生物制氫的可行性,并對(duì)其啟動(dòng)與運(yùn)行特征進(jìn)行研究。
　　 本文以紅糖人工廢水為底物,加入氮磷復(fù)合肥作為營(yíng)養(yǎng)元素,反應(yīng)器內(nèi)的溫度控制在(35±1)℃,HRT8h。首先在啟動(dòng)階段控制COD濃度在4500mg/L,啟動(dòng)結(jié)束后將其調(diào)整到6000mg/L并穩(wěn)定運(yùn)行30天。經(jīng)過63天的運(yùn)行,UASB反應(yīng)器內(nèi)部環(huán)境成功實(shí)現(xiàn)了乙醇型發(fā)酵。
　　 ORP穩(wěn)定的保持在

3、-380到-440mV之間。COD去除率最高達(dá)到28％左右。盡管進(jìn)料混合液的pH值變化范圍很大,但是出水pH值始終保持在4.5～5.0之間。產(chǎn)氣量有明顯的增大,最大達(dá)到16.844L/d,而氫氣含量也在50％以上。液相末端產(chǎn)物中,乙醇和乙酸的在揮發(fā)酸總量中的所占比例非常的大,并且非常穩(wěn)定的維持在80％～85％的范圍內(nèi)波動(dòng),而且乙醇在液相末端產(chǎn)物中的含量明顯高于乙酸、丙酸和丁酸的含量,形成了典型的乙醇性發(fā)酵。
　　 雖然本實(shí)驗(yàn)證明