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1.3 分析方法
TS、 VS 采用重量法测定,pH采用 pHS-3C计测定,上清液中 SCOD、氨氮(NH 4 + -H)、挥发性脂肪酸(VFAs)经过预处理后测定.污泥上清液是将污泥样品在12000r/min下离心5min,使用孔径为 0.45 µm 的微孔滤膜抽滤后所得.SCOD 以重铬酸钾法测定;氨氮以水杨酸盐法测定;VFAs(乙酸、丁酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸)采用气相色谱法测定.气相色谱测试条件为 : 检 测 器 FID, 色 谱 柱 为 DB-FFAP:30m×0.25mm×0.25mm,载气为氮气,进样量为 1μL,进样口与检测器的温度分别为200℃和250℃.产气组分采用日本岛津 GC14B 型气相色谱仪进行分析.分析条件:热导池检测器(TCD),DET TEMP 为120℃,柱子为TDX-02,柱温设定为100℃,进样口温度为 100℃,流量为 2mL/min.
2 结果与讨论
2.1 初始 pH 值对污泥产气效率的影响
图 2 是各组累积沼气产量变化情况 .0.6V+ pH7 组 累积产气量比 0V+pH7 组提高了 37.7%,表明电刺激对提高污泥厌氧消化产气量有显著影响.在施加 0.6V 电压的各反应器中,消化前 3d,除 0.6V+pH5 与 0.6V+pH7 组产气量迅速增加之外,pH 值为 3、9、11 组产气缓慢,这可能是因为调节 pH 值 后 , 消化液的 pH 值过高或过低 , 抑制了产甲烷菌的活性 .3d 后,pH 值为 3、9 组产气恢复,产气量逐渐增加,而 pH 值为 11 组产气始终未能完全恢复,产气缓慢.反应进行到32d 时,pH 值为 5、 9 组总产气量均 比不控制 pH值组高 ,而 pH 值为 3、11 组的总产气量则明显低于对照组.在图 3 中,0V+pH7 与 0.6V+pH7 组在整个消化过程中甲烷含量均无明显差别,说明0.6V电刺激对沼气产量有明显提升,而对甲烷含量无显著影响.在施加电压的各反应器中,调控初始 pH 值量明显比其他组低.初始 pH 值为 5、9 组不仅总产气量高(图 2),沼气中甲烷含量也高于其他组.消化前9d内,这两组的甲烷含量迅速升高并分别达到 55.4%和 60.6%;9d 之后随着可利用基质的减少,甲烷含量也相应降低,消化结束时甲烷含量分别为 22.1%和 25.1%.综合图 2、 图 3 结果,消化至 32d,实验组总甲烷产量分别为:1779mL(0.6V+pH9)>1475mL(0.6V+pH5)>1121mL(0.6V+pH7)>502mL(0.6V+pH3)>184mL(0.6V+pH11).因此,在0.6V 电刺激条件下,调节初始 pH 值为 3、11 时会抑制厌氧消化产气;而 pH 值为 5、9 时则会提高总沼气量及沼气中甲烷含量.
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