隨著工業化進程的快速發展,各種難降解污水的排放與日俱增,水熱液化工業污水就是一種新型能源回收技術的副產物。水熱液化(hydrothermal liquefaction,HTL)是熱解的一種處理技術,HTL是指在亞/超臨界水中,以一定的溫度和壓力將生物質轉化成液態生物油的過程。HTL過程中產生的液相部分含有大量的易生物降解成分和難生物降解成分,有被進一步利用的潛能,而且如果直接排放會造成環境的二次污染。HTL-WW中的有機成分主要是有機酸、醇類、酮類、酚類、芳香族化合物、含N/O雜環化合物等。本文可中將主要介紹HTL-WW組分特點及現有的厭氧消化研究現狀,探討毒性物質的抑制機制及提高HTL-WW水熱液化工業污水處理可生化性研究方法,為今后的研究工作提供參考。
HTL-WW中殘余的營養物質豐富,并且大部分有機物易被微生物利用,只有一部分有機物對微生物表現出高毒性作用,因此HTL-WW的厭氧發酵處理對整個系統的能源回收具有重要意義。
1.水熱液化污水厭氧消化技術簡介
厭氧消化反應主要分為水解階段、產酸、產乙酸和產甲烷4個階段,如圖1所示。該4個階段的反應分界并非非常嚴格,而是相互之間交叉進行的。而針對HTL-WW中組分的特點,厭氧消化主要是產乙酸和產甲烷階段。

2.厭氧序批式處理技術
厭氧序批式反應具有較好的固液分離效果,污泥的停留時間較長,增加反應器中污泥濃度,厭氧污泥處理污水能力較高。Chen等用118mL的血清瓶做批式實驗,研究不同條件下的HTL-WW發酵特性,發現當水熱液化溫度為200℃、反應時間為0.5h時產甲烷能力蕞高——314mL/g,當反應溫度為320℃時,廢液對微生物產甲烷能力限制蕞嚴重——214mL/g。而且當保持水熱液化溫度200℃,僅改變反應時間時,累積甲烷產量沒有顯著差異。反應結束后對微生物菌群進行分析,發現主要是Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes在發揮作用,而且在200℃、4h條件下的污水,微生物群落主要是Proteobacteria(63%)。Zheng等通過在批式反應瓶中分別添加沸石、顆粒活性炭和聚氨酯基質探索對產甲烷能力的影響,發現吸附劑有助于生物膜的形成并且在高有機濃度條件下可提高產甲烷能力。沸石和聚氨酯基質有更好的解毒特性,吸附劑的作用類似于緩沖器,只是對抑制性物質暫時儲存,使溶液中實際的抑制物質溶度低于抑制閾值。有機物質消耗后,溶液中有機物濃度低于某一值時,吸附劑會發生解吸附作用,為微生物持續供應營養素。
綜述了水熱液化污水的物理化學特征,介紹了水熱液化污水厭氧消化研究情況以及污水的預處理技術。如何提高污水的可生化性是利用厭氧消化技術重要的前提。通過物理吸附和化學降解等,降低污水中難降解有機物濃度,解除毒性物質抑制作用的同時提高甲烷氣體產量,有利于提高整個系統的能源回收率。
本文為漓源環保小編整理的資料,如需要進一步了解污水處理工程技術或獲得定制方案:
請聯系漓源環保工程師:辛工13580340580;張工13600466042

走進漓源環保 用專業打動每一位客戶
漓源環保于2006年由5位環境工程專業的博士、碩士共同創立,是一家技術型的專業工業污水處理服務提供商;是高新技術企業;是華南理工大學、廣東工業大學及桂林理工大學科研合作時間單位。公司領導及骨干均為注冊環保工程師或注冊建造師。長期致力于工業污水處理及回用工程技術開發、設計、施工、調試、運營管理等全程服務!

1.資質齊全
環保工程專業承包資質證書、環境污染治理資格證書、高新技術企業、安全生產許可證等。

2.科班專業團隊
每個項目均由十五年以上行業經驗的注冊環保工程師或建造師負責或支持。

3.技術支持
公司由環境工程專業的博士、碩士共同創立,與華南各大高校技術研發實踐合作。



