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RTK-BMP用于高浓度有机废水降解案例

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1bmp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3129mg,400 ml有机废水所含cod为4800mg,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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