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BMP用于高濃度有機(jī)廢水降解案例
BMP用于高濃度有機(jī)廢水降解案例
- 背景介紹：
某生產(chǎn)企業(yè)的高濃度有機(jī)廢水，利用厭氧微生物技術(shù)去除COD，由于廢水存在多種抑制因子，IC反應(yīng)器的降解效率很低（COD去除率低于30%），采用BMP測(cè)試其產(chǎn)甲烷潛力及COD去除率規(guī)律，可以為調(diào)整工藝參數(shù)、優(yōu)化處理方案提供一定的指導(dǎo)。
- 實(shí)驗(yàn)步驟：
- 所需條件：RTK18通道BMP儀器1臺(tái)，恒溫水浴鍋1臺(tái)，高濃度有機(jī)廢水3 L，葡萄糖10 g，活性污泥30 g。
- 實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
- 中溫37攝氏度厭氧反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)周期24 d，BMP儀器自動(dòng)控制攪拌速率為80 rpm，順時(shí)針攪拌1 min，停1 min，再逆時(shí)針攪拌1 min，停1 min；
- 9個(gè)反應(yīng)瓶，其中3個(gè)的底物為有機(jī)廢水，3個(gè)的底物為葡萄糖+有機(jī)廢水，3個(gè)為空白活性污泥；
- 已知有機(jī)廢水COD為12000，每個(gè)瓶添加400 mL有機(jī)廢水，葡萄糖添加量為2 g，活性污泥與底物的比例ISR為1
- BMP儀器跨平臺(tái)軟件自動(dòng)記錄產(chǎn)生甲烷氣體量，采樣間隔1 min，分辨率1 mL。
- 實(shí)驗(yàn)分析：
- 如圖一所示為本實(shí)驗(yàn)采用的BMP全自動(dòng)甲烷潛力測(cè)試儀
圖一：BMP全自動(dòng)甲烷潛力測(cè)試儀
- 如圖二是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中3d、6d、12d、24d的數(shù)據(jù)截圖，包含實(shí)時(shí)產(chǎn)氣曲線(xiàn)圖和實(shí)時(shí)產(chǎn)氣速率圖以及累計(jì)產(chǎn)氣量。
圖二：3d、6d、12d、24d軟件數(shù)據(jù)截圖
- 圖三是對(duì)數(shù)據(jù)以d為間隔單位進(jìn)行處理作圖，其中有機(jī)廢水平均產(chǎn)甲烷1095 mL，有機(jī)廢水+葡萄糖平均產(chǎn)甲烷1832 mL，同時(shí)也可看到實(shí)驗(yàn)平行性很好。
圖三：產(chǎn)甲烷潛力數(shù)據(jù)分析圖
- 根據(jù)圖三分析如下：
（1）2g葡萄糖累計(jì)產(chǎn)甲烷氣體737 mL，產(chǎn)氣量368.5 mL/g VS，葡萄糖理論產(chǎn)氣量374 mL/g VS，產(chǎn)率98.5%，與文獻(xiàn)報(bào)到一致；
（2）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，同樣條件下，葡萄糖實(shí)驗(yàn)周期約12d，而本實(shí)驗(yàn)在有機(jī)廢水存在條件下，葡萄糖實(shí)驗(yàn)周期24d，推測(cè)有機(jī)廢水中存在高抑制因子；
（3）進(jìn)一步分析12d數(shù)據(jù)分析，葡萄糖產(chǎn)率61%，低于正常范圍80-90%，證實(shí)確實(shí)存在抑制厭氧產(chǎn)甲烷因素；
（4）24d數(shù)據(jù)分析，有機(jī)廢水產(chǎn)甲烷氣體1095 mL，對(duì)應(yīng)消耗的COD為3129 mg，400 mL有機(jī)廢水所含COD為4800 mg，COD去除率65%，結(jié)果與測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的COD值一致。
- 圖四是COD去除率對(duì)應(yīng)時(shí)間的曲線(xiàn)圖，從圖中可知有機(jī)廢水初期（12d前）的COD去除率存線(xiàn)性關(guān)系，12d后，COD去除率呈下降趨勢(shì)。
圖四：有機(jī)廢水COD去除率與時(shí)間曲線(xiàn)圖
- 實(shí)驗(yàn)小結(jié)：
BMP全自動(dòng)甲烷潛力測(cè)試儀可以研究有機(jī)廢水厭氧產(chǎn)甲烷潛力以及COD去除率規(guī)律，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、在線(xiàn)采集，可以為指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)工藝提供理論依據(jù)和小試經(jīng)驗(yàn)。