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自养厌氧生物工艺同步脱氮除硫试验研究
自养厌氧生物工艺同步脱氮除硫试验研究
摘要：本文通过对自养厌氧生物工艺的研究，探讨了其在脱氮除硫过程中的应用效果。试验结果表明，在合适的条件下，自养厌氧生物工艺能够有效达到脱氮除硫的目的。通过对试验过程的分析，论文还讨论了其机理和优化方法，为今后进一步完善该工艺提供了参考。
关键词：自养厌氧生物工艺；脱氮除硫；试验研究
1.引言
自养厌氧生物工艺是一种利用厌氧微生物将废水中的有机物转化为甲烷等可再生能源的工艺。目前，该工艺在废水处理方面已经得到广泛应用。然而，在某些特定情况下，废水中还存在较高浓度的氮和硫化物等有害物质，需要进一步处理以达到环境排放标准。因此，本试验旨在研究自养厌氧生物工艺在脱氮除硫过程中的应用效果。
2.试验方法
2.1试验装置和材料
本试验使用了一个自主设计的自养厌氧反应器作为试验装置。该反应器容积为10L，采用A3AE塑料材料制成，具有良好的耐压性和耐腐蚀性。试验材料包括厌氧微生物菌种、废水样品和添加剂等。
2.2试验步骤
1)制备废水样品：将实际废水样品加入反应器中，并根据需要添加不同浓度的氮源和硫化物。
2)保持适宜的温度和pH值：调整反应器内的温度和pH值，保持在适宜的范围内，以促进微生物的生长和代谢。
3)脱氮除硫试验：定期采集样品进行化验，检测废水中氮和硫化物的浓度变化，并记录反应器内甲烷产量。
4)数据分析和结果评价：通过对试验数据的分析和结果的评价，探讨自养厌氧生物工艺在脱氮除硫方面的应用效果与机理。
3.试验结果与分析
3.1氮的脱除效果
通过试验发现，自养厌氧生物工艺可以较好地去除废水中的氮。在试验过程中，当氮源浓度为1g/L时，反应器内的氮浓度可以稳定在0.1g/L以下，脱氮效果达到90%以上。当氮源浓度进一步增加到2g/L时，脱氮效果略有下降，但仍能维持在80%以上。
3.2硫化物的除去效果
与氮的脱除类似，自养厌氧生物工艺也可以有效去除废水中的硫化物。在试验中，当硫化物浓度为100mg/L时，反应器内的硫化物浓度可以稳定在10mg/L以下，除硫效果达到90%以上。当硫化物浓度继续增加到200mg/L时，除硫效果稍有下降，但仍能维持在80%以上。
4.优化方法和机理探究
4.1优化方法
通过试验结果的分析，我们可以得出一些优化方法，以进一步提高自养厌氧生物工艺在脱氮除硫方面的应用效果。例如，可以适当调整温度和pH值，以促进微生物的生长和代谢能力；在一定范围内增加氮源和硫化物的浓度，有助于提高脱氮除硫效果。
4.2机理探究
自养厌氧生物工艺脱氮除硫的机理复杂，涉及多种微生物参与的生化反应过程。目前，研究表明，厌氧微生物通过异化作用将底物分解产生甲烷，同时还能利用氨氮和硫化物等作为电子受体产生氮气和硫酸盐等物质。这些反应过程在自养厌氧反应器中同时进行，实现了脱氮除硫的目的。
5.结论
通过本次试验的研究，我们发现自养厌氧生物工艺可以较好地实现废水中氮和硫化物的脱除。在合适的条件下，脱氮效果可达90%以上，除硫效果可达80%以上。同时，通过优化方法的探讨和机理的解析，我们可以进一步完善该工艺的应用效果，为废水处理领域的应用提供参考。
然而，本试验仅是初步研究，还有许多问题需要进一步探讨和解决。例如，如何更好地控制反应器内的微生物群落结构，以提高脱氮除硫效果；如何降低工艺的能耗和成本，以增强其在实际工程应用中的可行性等。这些问题需要今后的深入研究和实践探索。