高负荷厌氧生物反应器的三元酸碱缓冲体系特征与调控

发布时间：2023-09-03 20:43

　　高负荷是升流式(Up-flow Anaerobic Sludge Bed, UASB)、内循环厌氧反应器(internal circulation, IC)和厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactor, AnMBR)等厌氧生物反应器发展的趋势,也是实现"沼气升级(biogas upgrading)"的难点.挥发性有机酸(volatile fatty acids, VFAs)和溶解性无机碳(total inorganic carbon, TIC)既是厌氧消化必经的中间产物,又与氨氮等弱碱共同影响高负荷厌氧消化过程的pH变化,并决定着沼气中的甲烷含量.VFAs、TIC和氨氮构成的三元pH酸碱缓冲体系是高负荷厌氧消化"沼气升级"的关键操作条件.本文总结了高负荷厌氧消化过程中pH变化规律和影响,针对不同VFAs/氨氮关系的形成机制,分析了高负荷厌氧消化碳酸盐缓冲体系特征及其对沼气CH₄/CO₂构成的影响.以厌氧膜生物反应器为例,讨论了近年来基于pH在线监测和调控方法、理论模型方面的研究进展,同时对未来的重点研究方向提...

【文章页数】：11 页

【文章目录】：
1 引言 (Introduction)
2 高负荷厌氧消化pH酸碱缓冲体系构成及其影响 (Components and impacts of pH buffer system in high-rate anaerobic digestion)
    2.1 pH酸碱缓冲体系的主要构成
    2.2 酸碱缓冲体系构成对pH变化过程的影响
3 pH缓冲体系的形成机制 (Formation mechanisms of the pH buffer system)
    3.1 VFAs积累
    3.2 氨氮抑制及其对碱度的贡献
4 厌氧消化过程的碳酸盐缓冲体系 (Carbonate buffer in anaerobic digestion)
    4.1 厌氧消化过程中碳酸盐缓冲体系的平衡特征
    4.2 产甲烷过程对碳酸盐缓冲体系的影响
5 基于pH的高负荷厌氧膜生物反应器在线调控 (pH based Online control strategies for high-rate Anaerobic Membrane Bioreactor)
    5.1 基于pH的缓冲体系在线监测与预警
    5.2 基于pH监测的在线控制策略
6 结论 (Conclusions)



本文编号：3845748