论文生物制氢系统评价指标体系的构建与应用是关于评价指标体系方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关评价指标体系论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：生物制氢研究已经进行多年,可使用的底物种类越来越多,反应器效率也不断优化,但缺少对生物制氢系统的总体评价体系.在归纳总结以往制氢反应器评价参数的基础上,通过对指标的筛选,构建一套全面的制氢系统评价指标体系.使用该指标体系对实验室生物制氢系统进行评价,评价结果显示：实验室生物制氢系统对有机物的去除能力较强,同时系统的水解酸化能力也高于其他生物制氢系统.但实验室制氢反应器中污泥大量集聚,活性差的污泥没有及时排除系统,导致污泥的平均活性较差.
关键词：生物制氢；指标体系；产氢性能；水解酸化
中图分类号：Q819
文献标志码：A 文章编号：2095-5383（2016）02-0013-04
Abstract：Study on biological hydrogen production has been done for years, more and more types of substrate can be used, and the reactor efficiency is optimized, but the overall evaluation system of biological hydrogen production system is short of. Based on the induction summary of hydrogen production reactors and evaluation parameters, this study builds a comprehensive evaluation index system of hydrogen production system. Using the index system to evaluate laboratory biological hydrogen production system, the evaluation results show that the laboratory system has an ability of organic matter removal, at the same time, the hydrolysis acidification capacity of laboratory system is higher than other biological hydrogen production systems. A large number of sludge agglomeration in the reactor, sludge with limited activity is difficult to exclude system in time, leading to the erage activity of poor sludge.
Key words：biological hydrogen production； performance index system； biohydrogen production ability； hydrolysis acidification
目前,国际上对暗发酵生物制氢技术的研究多停留在实验室研究阶段.为了尽快把生物制氢技术推向市场,实现工业化生产,许多学者针对不同生物制氢反应器类型、反应基质和反应器运行条件进行了优化探讨.暗发酵法生物制氢反应器类型主要有连续流搅拌槽式反应器（CSTR）、升流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）和厌氧滴滤床反应器等[1-4].暗发酵生物制氢的基质有葡萄糖、蔗糖、蜜糖等[5].污泥的形态有絮状污泥和颗粒污泥[6-7].制氢反应器参数优化主要集中在pH值、温度、碱度、HRT（Hydraulic Retention Time, 水力停留时间）、容积负荷等方面.针对这些影响因素,学者们进行了大量的研究,但对运行条件优化时缺乏综合考虑.因此,需要从系统的层面出发评价生物制氢系统,全面收集参数,分析各参数间相互作用,以达到系统整体优化.本研究从制氢系统的使用目的出发,从有机物去除、产能效益和水解酸化能力3个角度选取适宜的评价指标,对实验室制氢系统进行评价.同时,将实验室制氢系统和文献资料中的制氢系统进行比对,验证指标的适用性.
1 生物制氢评价系统指标体系的构建
制氢系统在厌氧制氢产甲烷系统中的主要作用体现在3个方面：1）有机物去除：去除废水中部分易降解有机污染物.2）产能效益：生物降解有机污染物过程中产生氢气,回收氢气作为能源将带来经济效益.3）水解酸化能力：制氢系统作为后续产甲烷系统中预处理装置,主要作用是将大分子有机物降解为小分子的挥发性酸等物质,便于后续产甲烷反应的顺利进行.
产能效益就是系统的制氢能力,一直是研究的重点,但是制氢系统的污染控制能力和水解酸化能力也是整个两相厌氧体统中不可或缺的.因此,为了评价指标体系的全面性,从功效层面将指标分为3类.
1.1 从有机物去除能力选取评价指标
高浓度制糖废水的主要污染物是有机物,污染物去除指标主要是指COD（Chemical Oxygen Demand,化学需氧量）去除率,但由于污水处理规模、设备和工艺的差异,污水性质参数、污泥性质参数和反应器运行参数等多方面的指标都要考虑在内.
COD容积去除负荷是指每m3反应器容积每日去除的有机物量,有机物的去除量以COD计,单位为kg COD/（m3·d）.图1为COD容积去除负荷计算的过程.
COD容积去除负荷是一个相对综合性较强的评价指标,它综合考虑了多个因素的影响,主要包括：1）进水水质的影响.进水中基质的可生物降解性越好,有机物就越容易被降解,单位容积的有机物去除负荷就会相应越高.2）反应器类型的影响.不同的反应器设计构造会影响废水和微生物的接触,影响传质速率.反应器运行方式和运行条件的差异也会影响有机物去除负荷.3）污泥的影响.反应器内污泥的浓度和活性直接影响有机物去除负荷.
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参考文献：
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