厌氧污泥产甲烷活性的测定.docx

厌氧污泥产甲烷活性的测定 1、目的 了解厌氧污泥的产甲烷活性，即单位重量的以VSS计的污泥在单位时间所能产 生的甲烷量。由于废水中被去除的COD主要转化为甲烷，因此污泥的产甲烷活性可 以反映出污泥所能具有的去除COD及产甲烷的潜力，它是污泥品质的重要参数。 污泥的产甲烷活性与许多因素有关，为了解这个活性的大小，试验必须在理想 条件下进行。 2、装置 图中250ml三角瓶为反应器，其中装有约2g/L的颗粒污泥和VFA培养基。史氏 发酵管立柱部分标有刻度，可以记录排水体积即产甲烷体积。 3、测定条件 3.1 温度：35℃或工业反应器实际反应温度。 3.2 底物浓度和污泥浓度：采用较低的污泥浓度以排除底物扩散的影响，一般采 用1.5～2g/l；采用较高的底物浓度以改善传质，但应在抑制浓度以下，因采用的是VFA培养基，过高的底物浓度会产生抑制作用。 3.3 底物组成：乙酸：丙酸：丁酸=73:23:4，乙酸、丙酸、丁酸的分子量分别 为1.067、1.514和1.818。 3.4 pH：测定前先将底物VFA配成浓度较大的母液，如100gCOD/kg，然后以 NaOH中和至pH6.5，使用时稀释，并用NaOH调pH至6.5。 3.5 营养物和微量元素 测定污泥活性所配制的水样中还应添加营养物和微量元素，各自的母液组成 如下： 营养母液每升含：NH4Cl 170g；KH2PO4 37g；CaCl22H2O 8g；MgSO44H2O 9g 微量元素每升含：FeCl34H2O 2000mg； CoCl26H2O 2000mg； MnCl24H2O 500mg； CuCl22H2O 30mg； ZnCl2 50mg； H3BO3 50mg； (NH4)6Mo7O244H2O：90mg； Na2SeO35H2O：100mg； NiCl26H2O 50mg； EDTA： 1000mg； 36％HCl：1ml；刃天青：500mg。 硫化钠母液每升含：Na2S9H2O： 100g 配置水样时以上母液各加入1ml。此外还要加入酵母抽提物(酵母粉或膏) 0.2g。 3.6 污泥的驯化 污泥的产甲烷活性与其对底物VFA的驯化程度有关，因此通常测定活性时要两 次投加配制的含VFA和营养液的水样，第一次投加的目的在于驯化，第二次投加的 测定结果认为是正式测定的结果。 4、测定步骤 在反应器中加入部分水，再加入VFA和按要求加入各种营养物质，VFA的浓度 可达到3.5～4.5gCOD/L，加入所要测定的污泥并加水到预定体积。 向上述混合物中通入氮气3min以除去部分溶解氧，然后将反应器放入恒温水浴 摇床，连好气体收集装置，开始测试。 逐日记录产气量，直至底物VFA的80％被利用。然后开始第二次投加水样。第 二次加样的方法为在原混合液中加入与第一次相同量的VFA母液。然后逐日记录每 日产气量直至80％的VFA底物被利用。 5、结果计算 5.1 曲线绘制 根据测定的记录绘制出累积产甲烷量－发酵时间曲线。产甲烷活性的计算应根 据第二次投加底物的曲线计算。在曲线中有一个最大活性区间，污泥的产甲烷活性即以此区间的产甲烷速率R来计算，产甲烷速率是这一区间的平均斜率，其单位为ml/h。最大活性区间应至少覆盖已利用的底物的50％。 5.2 计算 根据最大活性区间的平均斜率R即可计算出污泥的产甲烷活性，其结果以单位 gCODCH4/gVSS.d计。计算如下： ACT(污泥的产甲烷活性或比产甲烷活性)＝24R/(CF×V×VSS) 式中：R：产甲烷速率，mlCH4/h CF：含饱和水蒸汽的甲烷毫升数转换为以克为单位的COD的转换系数， 见下表： 温度/℃干燥甲烷(ml)含饱和水蒸汽的甲烷(ml)101520253035404550363369376382388395401408414367376385394405418433450471 V：反应器中液体体积，L VSS：反应器中污泥浓度，gVSS/L