高负荷厌氧生物反应器的三元酸碱缓冲体系特征与调控

摘要：

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出展望,以期为今后的高负荷AnMBR研发提供参考.

关键词：厌氧生物反应器、沼气升级、pH、挥发性有机酸积累、氨氮抑制、碳酸盐缓冲体系

所属期刊栏目：39

分类号：X17(环境生物学)

资助基金：国家重点研发计划2016YFD0501405,2016YFE0118500;国家自然科学基金21677161

在线出版日期：2019-03-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：279-289