磷酸铵镁法回收厌氧消化液中氨磷的模型研究及优化     

陈哲  周亶  梁家伟  蒋东云  刘志男  康厚智 《中国沼气》2023,(6):18-25

基于磷酸铵镁(MAP)法回收厌氧消化液中氮磷的反应构建MAP-MINTEQ模型并优化。利用化学平衡模型Visual MINTEQ 3.1结合实验进行建模，取得拟合度较高的模型参数。首先，研究了碳酸盐对磷酸铵镁反应的影响，对比了两种活度系数方程中活度系数γ的影响因素和校正因子，扩展的德拜-休克尔方程更适用于本模型。其次，研究厌氧消化液中复杂缓冲体系对副产物MgCO₃沉淀溶解平衡的影响，利用其k_sp校正MAP-MINTEQ模型，优化其拟合结果。基于优化的模型，调整厌氧消化液氮磷回收的MAP实验配比，反应后残留的氨氮浓度最低降至41.2 mg·L^-1,氮回收率达到98.0%;总磷最低降至5.5 mg·L^-1,磷回收率达到99.2%,实现了氮磷的高效回收。  相似文献   

生物电化学系统强化厌氧消化的机理和底物效应     

梁家伟  周亶  蒋东云  颜家兴  陈哲  康厚智  刘志男 《中国沼气》2023,(6):26-33

研究了生物电化学系统(BES)强化厌氧消化的机理以及不同底物对强化效果的影响。实验结果表明,BES生产的沼气中甲烷浓度可以稳定提高,同时可以避免产酸阶段挥发性脂肪酸积累造成的不稳定。当底物分别为葡萄糖和乙酸钠时,BES反应器中的甲烷浓度和甲烷产率均高于传统厌氧消化反应器。当底物为葡萄糖时,单批次投料的平均甲烷浓度为71.7%。当底物为乙酸钠时,单批次投料的平均甲烷浓度最高可以达到85.4%,单日池容甲烷产率最高为1.24 m³·m^-3d^-1。通过对BES反应器中的微生物进行高通量测序分析,发现可以通过还原CO₂来生成甲烷的古菌微生物群落的占比高达82.2%,体现出BES中还原CO₂的产甲烷菌占主导。实验结果表明,BES对丙酸盐有明确的降解效果,在15天内反应器中的丙酸盐浓度由1100 mg·L^-1下降至10 mg·L^-1,能避免底物的过度酸化。  相似文献