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厌氧氨氧化工艺已经广泛应用于侧流处理，但在主流条件下应用时，尚存在一定难度。在主流应用时，需要先对污水进行预处理，消除碳、磷的影响，然后再通过控制温度、溶解氧等因素来保障厌氧氨氧化过程的有效进行。影响厌氧氨氧化在主流工艺中应用的因素包括温度、pH和进水C/N等，还需考虑污泥形态、NOB抑制等问题，以保证主流工艺运行的稳定性。此外，厌氧氨氧化在侧流条件下的启动及主流条件时的稳定运行，均需通过多因素控制来实现。厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation，Ana-mmox)的发现为污水脱氮提供了一种新的方式。与传统的硝化/反硝化脱氮工艺相比，Anammox可以减少100%的有机碳源投加量，降低60%的曝气量，产泥量也会减少90%。这些优势吸引了国内外大量科研人员对其进行研究，进而推动了以Anammox为基础的脱氮工艺的发展，特别是在垃圾渗滤液、污泥消化液、工业废水等侧流城市废水处理中均取得了较好的效果。与侧流相比，城市污水主流具有更低氨氮质量浓度(9～67mg/L)，更低运行温度(冬季10～16℃)的特点。这意味着，在主流条件下氨氧化菌(AOB)的生长速率比亚硝酸盐氧化菌(NOB)低;同时，游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)对NOB的抑制将不复存在。NOB的增殖会导致大部分的氨转化为NO3-，而非N2，不能提高污水中总氮的去除率。而且，城市污水中的有机物会促进异养微生物的增殖，在有机物存在时，厌氧氨氧化菌(AnAOB)的生长速率比异养菌慢，从而抑制了AnAOB的生长，进而影响污水处理效果。此外，在城市污水处理过程中，温度、氮浓度、有机物浓度等因素随季节而变化，也会影响工艺性能。因此，将Anammox应用于城市污水主流处理工艺时，常需要对污水进行前处理。1前处理方式及作用城市污水中通常混杂有泥沙、悬浮物、有机物等物质，前两者会对污水处理厂的管路、构筑物造成影响，而有机物会促进异养菌的增殖，从而影响Anammox工艺的性能。此外，污水中的磷也会抑制AnAOB。研究表明，当水中磷>620mg/L时，颗粒污泥和悬浮污泥的比厌氧氨氧化活性(SAA)会明显受到抑制。Anammox工艺有能源回收甚至产能的潜力，可以通过多级碳氮磷分离，分别对各物质进行处理，实现资源的高效回收。因此，为了保证AnAOB更好地生长繁殖，同时实现碳、磷等资源和能源的回收，需要对城市污水进行碳氮磷分离。Anammox在侧流应用时，其进水常为污泥厌氧消化液，当采用两段式部分亚硝化/厌氧氨氧化(partial nitritation Anammox，PN/A)工艺(见图1)时，原水先进入硝化反应器，通过控制硝化反应器的运行条件，实现短程硝化。图1两段式Anammox工艺经过沉淀池后，清液进入厌氧氨氧化反应器，出水回到城市污水主流。而主流Anammox的进水需通过格栅、沉砂池常规处理后，再进行预处理，即碳氮磷分离(见图2)，或采用侧流富集、主流强化的方式(见图3)，通过厌氧氨氧化菌的补给，确保处理效果。图2预处理的主流Anammox工艺图3Strass污水处理厂Anammox工艺碳捕捉可以采取多种方式。XiaojinLi等用混合厌氧反应器对进水进行厌氧预处理，去除了92%的COD，使PN/A进水COD为22mg/L。但混合厌氧反应器中会积累硫酸盐还原菌，将进水中的硫酸盐还原为硫化物。硫化物一方面会对微生物直接造成毒理影响，另一方面可以作为反硝化细菌的电子受体，影响Anammox性能。等将城市污水进行初沉后，接入好氧SBR反应器(12L，SRT为1d)以去除COD，结果表明，出水NH4+-N为(21±5)mg/L，残余总COD为(69±19)mg/L，COD去除率达到80%以上。也有研究认为，可以联合2种处理方式，即污水在进入厌氧消化段之前，先通过低污泥停留时间(SRT)的好氧段，实现产甲烷的最大化。荷兰鹿特丹Dokhaven污水处理厂采用A-B工艺设计，BOD在A段(HRT=1h，SRT=)中通过高负荷反应器去除，使污水中大部分碳转化进入污泥，以得到最大化的产甲烷量。另外，采用短程反硝化耦合Anammox工艺处理实际生活污水时，短程反硝化不仅可以消耗污水中的有机物，还能将NO3-还原为NO2-，满足Anammox的进水要求。预先将污水中的磷进行去除或回收，能使后续Anammox工艺取得更好的脱氮效果，常用的方法有生物除磷和化学除磷。生物除磷是利用聚磷菌对原水中的磷进行去除，化学除磷则采用投加FeCl3、AlCl3等化学除磷药剂的方法，将磷从污水中沉淀分离。荷兰鹿特丹Dokhaven污水处理厂的工艺流程中，在A段投加FeCl3，有效地将进水中的磷降低为1mg/L，为B段的Anammox工艺创造了有利条件。2主流Anammox的应用及其影响因素在世界范围内，以Anammox为基础工艺的污水处理厂超过110座，其中约75%用于侧流城市污水处理。尽管已有Anammox主流应用的实际案例，但多数需要进一步优化。直接应用以Anammox为基础工艺的方法处理城市废水，依然面临着进水氨氮浓度低、处理温度低、进水水质波动、能否长期稳定运行的挑战，因此，仍需做进一步的研究。表1列出了不同条件下(温度、pH、C/N等)不同反应器中主流Anammox的脱氮性能，用以比较不同因素对Anammox工艺运行的影响。表1主流Anammox的研究与应用温度城市污水主流温度一般为10～20℃左右，低于AnAOB(25～40℃)生长的最适宜温度，这会影响Anammox的性能。在PN/A工艺中，短程硝化段也会受到温度的影响，这是因为AOB在低温条件下活性会受到抑制，降低氨氮的转化率，并且AOB的活化能高于NOB，导致NO2-的积累不足，无法为Anam-mox反应提供足够的底物。然而，有研究发现，当Anammox由高温(30℃)向低温(10℃)变化时，AnAOB优势菌属由转变为，说明某些AnAOB可以在低温下进行有效的Anammox过程。等在21～23℃条件下，成功运行了一段式短程硝化厌氧氨氧化MBBR反应器，并进一步降低温度，在℃的条件下，通过批次试验证明AnAOB也具有较强的活性〔NRR=40g/(m3•d)〕，而低温对短程硝化的影响更为显著，从而提出AOB的低活性是抑制PN/A低温运行的原因，这可以通过两段式PN/A进行改善。等采用SBR反应器进行一段式PN/A试验，控制温度由29℃阶梯式递减至℃，发现在15～℃时，反应器脱氮性能的弱化程度更为显著，说明温度线性变化时，微生物的活性将发生复杂的变化，这与等的试验结果相一致。另外，等在研究中发现，随着温度的降低，AnAOB最适宜的pH范围减小，即在低温条件下，适当地提高pH可以提高Anammox工艺的脱氮效率。有机物有机物的影响一般认为，有机物会促进异养微生物的增殖，这些微生物会占据AnAOB生存空间，从而影响脱氮性能。但不同的有机物对Anammox的影响不同。研究发现，甲醇、乙醇等醇类会抑制Anammox过程;葡萄糖、甲酸盐等对其性能不会造成影响;而乙酸盐、丙酸盐不仅不影响，还可以被AnAOB利用。如能够以乙酸作电子供体，可以利用丙酸。总而言之，有机物对Anammox的抑制与促进尚需进一步研究，这对Anammox在主流工艺中的应用具有重要意义。碳氮比的影响对于全程自养脱氮工艺，在进水C/TN<时，可以获得较好的脱氮性能，也有认为为适合Anammox工艺的C/N〔。当调整C/N在最佳范围之内时，可以保证系统长期处于稳定状态。但有研究发现，在较高的C/N条件下也可能实现反应器的启动与正常运行。等在一段式PN/AMBBR反应器中，考察了不同的C/NH4+-N对反应器脱氮性能的影响。结果表明，当进水C/NH4+-N升高至时，脱氮效果明显下降。但实验也发现，氮去除负荷并非随着C/NH4+-N的升高而绝对降低，如第2阶段与第1阶段相比，C/NH4+-N上升，但氮去除负荷增加，这可能与进水氨氮浓度足够高或C/NH4+-N尚低，还不足以影响系统的脱氮性能有关。等在1个中试MBBR反应器中发现了相似的现象，当C/TN由变为时，氮去除效率由35%下降至19%，而当C/TN为时，氮去除效率为40%。这说明在低温、低氨氮浓度的主流条件下，相较于侧流条件C/TN对系统脱氮性能的影响更大。所以，必须尽可能地降低主流污水中有机物含量。碳的去除碳的去除效果不仅关系到能否为AnAOB营造适宜的环境，还会影响能源的回收。在污水处理过程中去除含碳有机物，通常采用的方法有初沉池处理、化学强化初级处理、高负荷活性污泥法或几种方法的联合等。据文献报道，用高负荷活性污泥法对生活污水进行前处理，可部分去除水中的COD，从而得到低C/TN的出水。以之作为Anammox工艺的进水，能够确保较高的总氮去除效率〔(80±4)%〕。等在实验室运行条件下，采用UASB反应器处理城市污水，降低了水中COD的量，出水COD平均为61mg/L。以此出水作为Anammox为基础工艺的MBBR反应器进水，该反应器稳定运行了21个月。YandongYang等采用强化生物除磷反应器，在低HRT、低SRT的运行条件下，使污水COD从降至，保证了后续反应器的处理效果。溶解氧在PN/A系统里，一般认为溶解氧(DO)的存在会促进NOB的生长，其与AnAOB竞争底物，从而影响Anammox反应性能。XuemingChen等采用膜生物反应器分别处理模拟主流和侧流含氮废水，发现随氧表面负荷的增大，NOB的量均增加。但YandongYang等在主流条件下的研究中发现，保持一定的污泥浓度、适当地升高DO可以提高脱氮性能，当DO由增至时，氮去除负荷可提高到(m3•d)。另外，污泥的形态不同，对DO的适应能力也不尽相同。在颗粒污泥和生物膜中，好氧菌与厌氧菌会出现分层的情况，即好氧菌分布在外层氧气较多的部分，而厌氧菌分布在相对内层。主流条件下，水中的FA不足以抑制NOB的活性，特别是长期处在低氧条件时，NOB对氧的竞争要比AOB强，这也导致系统中更容易产生硝酸盐而非氮气。但等发现，不同属的NOB对氧的亲和力不同。DO较低时，硝化杆菌的活性弱于AOB，这为NOB的抑制提供了可能。不过，如何在启动阶段使硝化杆菌在菌群内占比最大，需要进一步研究。系统构成PN/A工艺的系统构成有一段式和两段式2种，在已投入生产的以PN/A为基础工艺的污水处理厂中，一段式占比近90%，其主要应用于侧流。一段式基建费用低，一氧化氮、一氧化二氮排放量少，可以降低对大气的污染程度。但一段式的运行通常受到DO和NO2-的影响，DO需控制在较低浓度;NOB消耗NO2-会造成Anammox过程底物不足。两段式是在2个反应器内分别进行短程硝化和Anammox过程，且只对短程硝化段进行曝气，Anammox可以在缺氧条件下运行，避免了NOB竞争NO2-。另外，在处理高氨氮废水时，两段式相对于一段式工艺运行成本较低，可以一定程度上补偿高基建投入。一段式PN/A在侧流上的应用已日渐成熟，但城市污水主流具有温度低、氨氮浓度低、氮负荷不稳定以及出水水质要求严苛等特征，因此其在主流上的应用将面临更大的挑战。两段式工程上应用相对较少，基建成本偏高等经济因素可能限制其在主流条件下的应用。3、Anammox在主流处理工艺中的稳定运行由于AnAOB生长速率比AOB慢，所以在PN/A启动阶段，AnAOB的富集是限制步骤。大多数Anammox工艺的启动是从适宜的温度和较高的氨氮浓度条件下开始的，第1座生产规模的厌氧氨氧化污水处理厂的启动进水为厌氧消化液。在实验室培养中，反应器多接种种泥，运行条件采用阶梯式递减的方式，逐渐稳定地降低温度和氨氮浓度，使AnAOB在不利的运行条件下有较强的活性。对于种泥接种，有研究人员提出了“生态农场”概念，即可以从“农场”中提取部分填料，用以反应器的快速启动。Anammox在主流水处理工艺中的稳定运行会受到污泥形态、DO、温度、pH等多种因素的影响。污泥形态不同，会造成微生物种类不同，进而影响主流工艺的稳定运行。等研究发现，悬浮污泥中AnAOB的量微乎其微，而在颗粒污泥中存在分层结构，即颗粒污泥的外层为AOB等好氧菌，内层包裹着AnAOB。同样，在生物膜上也会由表及里出现分层结构。此外，悬浮污泥不易在系统中持留，而颗粒污泥、生物膜有利于微生物在体系中的存留。这表明，生物膜和颗粒污泥在主流Anammox应用中更有优势。值得一提的是，当颗粒污泥粒径<400μm时，CandidatusJettenia在污泥中占主导地位，说明该属对于脱氮可能有重要的作用。等采用凝胶固定法固定微生物，其与颗粒污泥相比，可在短时间内快速提高氮去除负荷，该方法极大地促进了AnAOB在生理、生化等方面的研究。DO会促进NOB等异养微生物的增殖，为了维持运行稳定，一方面需对DO进行精确控制，另一方面需淘洗出以絮状形态存在的NOB污泥，在体系中仅留下颗粒形态的AOB、AnAOB，以降低异养微生物对工艺稳定性的影响。AnAOB在低温条件(10、20℃)下长期培养后，可以适应这一温度条件，但温度以及pH的变化会对稳定的体系造成冲击。温度影响效应会随温度的降低而越发明显，这表明在低温条件下，Anam-mox更易失稳。所以在工艺启动以及稳定运行阶段，温度应逐级阶梯式递减。此外，在低温条件下，适当地提高pH可以保持系统的性能。等认为，生物量越大，越有利于抵抗温度等不利条件的影响。可见，单因素的变化即会对Anammox性能造成影响。因此，为了更好地在主流工艺中维持Anam-mox过程，需要进行多因素控制，以充分保证系统的稳定性。4结论(1)厌氧氨氧化在污水主流处理工艺中应用的限制因素主要有低温、低氨氮浓度、较高的C/N以及NOB的生长等。将厌氧氨氧化应用于主流工艺时，通常需要通过预处理来进行碳氮磷分离，尽可能降低有机物和磷对Anammox过程的影响，同时实现资源和能源的回收。(2)厌氧氨氧化在主流工艺中的稳定运行，可以通过先在侧流条件下对厌氧氨氧化菌进行培养、增殖，获得一定量的Anammox生物量;相对稳定之后，再降低温度、进水氨氮浓度等;在温度、氨氮浓度逐梯度递减时，应合理控制梯度的大小和稳定时间。由于单因素的变化即会造成系统的失稳，因此，通过温度、pH等多因素控制可以维持更好的主流Anammox稳定性。(3)当今Anammox在污水主流工艺中的应用多为一段式PN/A系统，颗粒污泥、生物膜相对于絮状污泥更适宜AnAOB在系统中的生长和持留，也具有更强的耐冲击性。因此，主流厌氧氨氧化的发展应着重于采用这2种污泥形式。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
在厌氧氨氧化过程中,羟胺和肼作为代谢过程的中间体.和其它浮霉菌门细菌一样,厌氧氨氧化菌也具有细胞内膜结构,其中进行氨厌氧氧化的囊称作厌氧氨氧化体(anammoxozome),小分子且有毒的肼在此内生成.厌氧氨氧化体的...
摘 要 厌氧消化技术能够实现废弃物污染防治和综合利用的双重目标，是有机固废处理与处置的趋势。对厌氧消化技术处理有机固废的微生物学机理、因素以及消化工艺的进展进行了综述。 关键词 厌氧消化 有机固体废物 两相消化 有机固体废物通常是指含水率低于85%～90%可生化降解的有机废物,它们一般具有可生化降解性。这些废物中蕴含着大量的生物质能,有效利用这类生物质能源,对实现环境和的可持续发展具有重要意义。 有机固体废物处理的很多。由于有机固废的可生化降解性高，利用生物技术处理有机废物具有潜在优势。生物处理法包括好氧堆肥法和厌氧消化法。近几年来，欧洲各国纷纷将目光投向厌氧消化，兴建有机固废厌氧消化处理厂，日本等国也先后建设了有机固废厌氧消化处理示范工程。但在国内，尽管早有小型沼气池的，高浓度有机污水及污泥处理中也普遍采用厌氧消化的工艺，但应用于固废处理领域的实践很少。因此，很有必要针对国内的实际情况，对有机固废的厌氧消化进行系统研究。1 厌氧消化机理 在研究方面，国内外一些学者对厌氧发酵过程中物质的代谢、转化和各种菌群的作用等进行了大量的研究，但仍有许多需进一步探讨。对厌氧消化的微生物学认识，经历了一个由肤浅到逐渐完善的过程。20世纪30年代，厌氧消化被概括地划分为产酸阶段和产甲烷阶段，即两阶段理论。70年代初Bryantlzgl等人对两阶段理论进行了修正，提出了厌氧消化的三阶段理论，突出了产氢产乙酸菌的地位和作用。与此同时，Zeikuslao等人提出了厌氧消化的四类群理论，反映了同型产乙酸菌的作用。该理论认为厌氧发酵过程可分为四个阶段，第一阶段（水解阶段）：将不溶性大分子有机物分解为小分子水溶性的低脂肪酸；第二阶段（酸化阶段）：发酵细菌将水溶性低脂肪酸转化为H2、CH3000H、CH3CH2OH等，酸化阶段料液pH值迅速下降；第三阶段(产氢产乙酸阶段)：专性产氢产乙酸菌对还原性有机物的氧化作用，生成H2、HCO3－、CH3COOH。同型产乙酸细菌将H2、HCO3－转化为CH3COOH，此阶段由于大量有机酸的分解导致pH值上升；第四阶段(甲烷化阶段)：产甲烷菌将乙酸转化为CH4和CO2，利用H2还原CO2成CH4，或利用其他细菌产生甲酸形成CH4。无论是三阶段理论，还是四类群理论，实质上都是对两阶段理论的补充和完善，较好地揭示了厌氧发酵过程中不同代谢菌群之间相互作用、相互影响、相互制约的动态平衡关系，阐明了复杂有机物厌氧消化的微生物过程。 2 厌氧消化影响因素 底物组成 研究发现不同底物组成，其可生化降解性大不相同（5%～90%）。Borja等研究了不同底物组成和浓度的有机固废的厌氧消化过程，认为在其他条件相同时沼气产量相差很大，甚至达到65％。这个结果与Jokela等的研究所得基本一致。另外，底物组成不同,在发酵过程中的营养需求与调控也不同。对于像以秸秆为主的底物，须补充N源的营养，以达到厌氧消化适宜的C/N比。国内外很多机构开展了生活垃圾、污泥及畜禽粪便联合厌氧消化产沼的研究。联合发酵可以在消化物料间建立起一种良性互补，从而提高产气量，而且仪器设备的共享在提高经济效益方面的作用也是非常明显的。Kayhanian评估了以城市固体垃圾生物可降解部分为底物的高固体厌氧消化示范试验。结果表明,美国典型B/F(可降解垃圾与总物料之比)的垃圾缺乏活跃而又稳定降解所需要的宏量或微量元素,若补充以富含营养的污泥和畜禽粪便,可以提高B/F，大大提高产气率并增加过程的稳定性。国内在这方面的研究仅限于实验室水平，未见相关工程应用的报道。 温度 有机固废厌氧消化一般在中温或高温下进行,中温的最佳温度为35℃左右,高温为55℃左右。Ghosh等利用厌氧消化处理垃圾衍生燃料(RDF)，对比了单相式和两相式反应器的处理效果，发现在传统单相式反应器中高温(55℃)比常温(35℃)消化的甲烷产量仅提高7％；RDF粒径从降至在中温消化下对甲烷产量无明显影响，但当反应条件转变为高温消化时甲烷产量可提高14％。高温消化可以比中温消化有更短的固体停留时间和更小的反应器容积。然而高温消化所需热量多,运行也不稳定。最近有研究表明厌氧消化在65℃时水解活性可进一步提高。还有将超高温水解作为一个专门的反应器，对厌氧消化进行处理研究。 高温可以比中温产能多，但高温需要更多的能量，在实际情况中加热所需的能量往往与多产出的能量差不多。虽然沼气产量和生物反应动力学都表明高温消化更有优势，但理想的条件决定于底物类型和使用的系统情况。 pH值 产甲烷菌对pH值的要求非常严格，pH值的微小波动有可能导致微生物代谢活动的终止。在发酵初期由于产生大量有机酸，若控制不当容易造成局部酸化，延长发酵周期，进而破坏整个反应体系。研究发现pH值为～范围内，水分含量为90%～96%时产甲烷速率较高；pH值低于或高于时，产甲烷菌可能会停止活动。 一般说来酸化相对保持略偏酸性,产甲烷相需要略偏碱性,但没有一个绝对合适的量,只需系统能够保持稳定高效便是最佳状态。pH值是厌氧消化过程的重要监测指标和控制参数。 抑制 厌氧消化过程中抑制作用非常普遍，包括pH抑制、氢抑制、氨抑制、弱酸弱碱抑制、长链脂肪酸(VFA)抑制等。 许多学者都研究了厌氧消化中氨抑制的问题。当氨氮浓度从740mg/L至3 500mg/L时，葡萄糖降解速度急剧下降，可以认为氨积聚对糖酵解过程有一定的抑制作用。Sung等研究了以有机固废为底物的常温厌氧消化过程中氨氮浓度对甲烷产气量的影响，常温消化当总氨氮浓度(TAN)从依次升至、、、时，反应器内呈现慢性抑制的现象。TAN为或时，甲烷产量分别降低39％和64％。Fujishima等研究了常温下污泥含水率对厌氧消化的影响，发现污泥的含水率低于91％时甲烷产量减少，这主要由于系统中高氨含量对氢营养甲烷菌的抑制作用。 Salminen指出渗滤液回流与pH值调节相结合可以降低酸积累的抑制效应，加速消化降解速率。然而当系统中活性产酸菌和产甲烷菌数量较少时，回流渗滤液会引起VFA积聚。Clarkson和Xiao对废报纸进行厌氧消化的研究发现，水解反应是其中限制性步骤，高浓度的丙酸盐对其具有抑制作用。 搅拌 当消化底物为固态时，水解通常成为整个反应的限制性阶段。很多经典中强调了消化过程中应充分混和搅拌以促进反应器中酶和微生物的均匀分布。然而近年来有试验表明降低搅拌程度可以提高反应器的效率。Vavilin .常温消化下搅拌强度的，试验表明当有机负荷偏高时，搅拌强度加大会导致反应器运行失败，低强度搅拌是消化过程顺利完成的关键；当有机负荷偏低时，搅拌强度对反应无明显影响。由此Vavilin .提出搅拌阻碍反应器中甲烷区形成的假设，认为甲烷区的形成对抵抗酸化过程中产生的抑制起重要作用。在此基础上他提出了均质柱形反应器的二维分布式模型（2D distributed models），模型基于以下假设：在维持产甲烷菌繁殖代谢处于较优水平的前提下，反应器中甲烷区所占空间存在一个最小值。通过对消化过程的模拟，认为有机负荷高时，反应初始阶段甲烷区与产酸区在空间上分离是固废物转化为甲烷的关键因素，而初始阶段甲烷区中生物量的多少则是这些活性区保留的决定性因素。此时如果高强度搅拌，甲烷区由于VFA的抑制作用会逐渐萎缩直至消失。然而当有机负荷偏低时，大部分甲烷区均能幸存并逐步扩大到整个反应器。 Stroot等学者认为剧烈搅拌会破坏微生物絮团的结构，从而打乱了厌氧体系中有机体间的相互关系。一个连续运转的消化器在启动阶段应逐步增大有机负荷以避免运转失败。当产甲烷阶段是限制性反应时高强度搅拌并不合适，因为产甲烷菌在这种快速水解酸化的环境中很难适应，因此在启动阶段应采取适量搅拌。如果水解阶段为限制性反应，此时反应器内底物浓度较大，高强度搅拌对水解起促进作用。因此为达到有机物厌氧转化的最佳条件，应综合考虑搅拌所带来的积极和负面影响。 预处理 根据现有的研究发现,固体厌氧消化的速度较慢,对固体废物采用物理法、化学法、生物法等预处理可以提高甲烷产气量。Liu等人通过对消化底物进行240℃的蒸汽热处理5分钟，使甲烷产气率提高一倍，最终的甲烷产量增加40％。木质素和纤维素由于其本身结构，是公认的难降解物质，也是很多厌氧消化过程中的限制性因素。Clarkson等对废报纸进行厌氧消化研究，发现碱预处理可以显著提高废纸的可生物降解性，但延长浸泡时间或增大反应温度并不能提高转化率。 Hartmann等在传统的厌氧反应器前端设计了一个生物活性反应器，对厌氧消化进行预处理研究。该反应器用于68℃对底物进行超高温水解，这种反应器分离的设计是为了更大程度降解有机物为VFA，从而获得更高的产气量，同时超高温反应器可以有效去除氨的影响。结果表明VS去除率为78～89％，产气量640～790mL/g。超高温反应器中氨负荷降低7％。 对固态厌氧消化底物的物理和化学预处理研究较多，对生物预处理的研究则较少。Peter等从高温反应器中分离到能分解有机固体废物的嗜温微生物,用该微生物对污水污泥进行预处理,在1～2d内近40%的有机物被分解,而且与没有经过该预处理相比,厌氧消化过程中沼气产量提高50%；Ejlertsson研究表明，在消化开始阶段进行间歇曝气能有效去除易降解的固废，克服高浓度VFA带来的抑制；Mshandete等研究了纸浆厌氧发酵系统中，启动阶段进行9h堆肥预处理后甲烷产量提高26%；Katsura和Hasegawa进行了类似的预处理研究，对污泥进行微好氧热处理后甲烷产量提高50％。研究者认为高温好氧菌分泌的胞外酶比一般蛋白酶在溶解污泥方面更具活性。 3 厌氧消化工艺 厌氧消化处理固体废物，通过技术革新逐步形成了以湿式完全混合厌氧消化、厌氧干发酵、两相厌氧消化等为主的工艺形式。 湿式完全混合厌氧消化工艺（即湿式工艺）的最早也最为广泛。此工艺条件下固体浓度维持在15%以下，其液化、酸化和产气3个阶段在同一个反应器中进行，具有工艺过程简单、投资小、运行和管理方便的优点。这种工艺条件下浆液处于完全混合的状态，容易受到氨氮、盐分等物质的抑制，因此产气率较低。 厌氧干发酵又称高固体厌氧消化，在传统的厌氧消化工艺中固体含量通常较低，而高固体消化中固体含量可达到20%～35%。高固体厌氧消化主要优点是单位容积的产气量高、需水量少、单位容积处理量大、消化后的沼渣不需脱水即可作为肥料或土壤调节剂。随着固体浓度的加大，干发酵工艺中需设计抗酸抗腐蚀性强的反应器，同时还得解决干发酵系统中输送流体粘度大以及高固体浓度带来的抑制问题。两相厌氧消化工艺即创造两个不同的生物和营养环境条件，如温度和pH等。Ghosh最早提出优化各个阶段的反应条件可以提高整体反应效率,增加沼气产量，从而提出了两相厌氧消化。动力学控制是两相系统促进相分离最常用的手段，根据酸化菌和产甲烷菌生长速率的差异来进行相分离。还有一些技术可促进厌氧系统的相分离，如滤床在处理不溶性的有机物时可用来达到相分离。渗析、膜分离和离子交换树脂等也可用于相分离。 大多数观点认为，采用相分离技术创造有利于发酵细菌的生态环境，避免有机酸的大量积累，会提高系统的处理能力。Ghosh等利用厌氧消化处理垃圾衍生燃料(RDF)，对比了单相式和两相式反应器的处理效果，发现两相消化比传统单相式反应器，甲烷产量提高20％左右。Goel等人对茶叶渣进行两相厌氧消化研究，发现每去除1kgCOD，平均产气量为，COD去除率93％，甲烷含量73％。 两相厌氧工艺的主要优点不仅是反应效率的提高而且增加了系统的稳定性，加强了对进料的缓冲能力。许多在湿式系统中生物降解不稳定的物质在两相系统中的稳定性很好。虽然两相工艺有诸多的优点，但由于过于复杂的设计和运行维护，实际应用中选择的并不多。目前为止，两相消化在应用上并没有表现出明显的优越性，投资和维护是其主要的限制性因素。4 结语 Edelmann利用生命周期(LCA)认为，厌氧消化是最适宜的有机固废处理方法。有机固废的厌氧消化技术已引起国内外的广泛关注，它们在消纳大量有机废物的同时，可获得高质量的堆肥产品和沼气，实现生物质能的多层次循环利用。 我国目前在有机垃圾厌氧消化工程应用方面的研究很少，厌氧消化的研究主要集中在水处理方面。各种厌氧发酵工艺实际应用中所存在的最大问题是规模化运行的自动化程度较低，技术装备差。因此，对厌氧消化的最佳生物转化条件、生态微环境以及设计完善的过程控制系统等方面，还需要进一步深入研究，以达到最佳的处理效果。 文献1 Borja R，Rincon B，Raposo F et al．Kinetics of mesophilic anaerobic digestion of the two-phase olive mill solid waste[J]．Biochemical Engineering Journal，2003（15）2 Ghosh, S，Henry ，Sajjad A et al．Pilot-scale gasification of municipal solid wastes by high-rate and two-phase anaerobic digestion[J]．Water Science and Technology，2000(3) 3 Hinrich Hartmann，Birgitte K. Ahing．A novel process configuration for anaerobic digestion of thermophilic post-treatment[J]．Biotechnology and bioengineering，2005(7)4 Peter F. Pind，Irini Angelidaki，Birgitte ． Dynamics of the Anaerobic Process: Effects of Volatile Fatty Acids[J]．Biotechnology and Bioengineering，2003(7)5 Ejlertsson J，Karlsson A，Lagerkvist A et al．Effect of co-disposal of wastes containing organic pollutants with municipal solid waste-a landfill simulation reactor study[J]．Adv Environ，2003（7）
自然界固氮N2 + O2 =放电= 2NO2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO工业生产－－氨催化氧化制硝酸N2 + 3H2 =高温高压催化剂= 2NH34NH3 + 5O2 =催化剂加热= 4NO + 6H2O2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO用氮肥制硝酸，氮肥包括NH4Cl等铵态氮肥，KNO3等硝态氮肥，一般不会用它们制硝酸。理论上来说，氮气是和氧气、水反应生成硝酸的。首先，在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO ①然后，一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮：2NO+O2=2NO2 ②最后，二氧化氮与水反应生成硝酸：3NO2+H2O=2HNO3+NO ③说明一下，第②、③步反应如果在氧气充足的情况下可以这么反应：4NO+3O2+2H2O==4HNO3 假如说你要写一个大得化学方程式的话可以这么写2N2+5O2+2H2O=放电=4HNO3 （不过不建议这么总括）
写好化学论文的必要条件１、深刻的论据论证，严密的科学性：科学研究的任务是揭示事物发展的客观规律，探求客观真理，成为人们改造世界的指南，学术论文的科学性在于： ①主论上要求作者不带有个人好恶的偏见，不得主观臆造，必须切实地从客观实际出发，从中引出符合实际的结论。 ②论据上要求作者下较大力气，经过周密的观察，准确的实验与深入的调查研究，尽可能多地占有资料，以最充分、确实的有力论据作为主论的依据。 ③沦证上要求作者经过周密思考具有严谨而富有逻辑效果地论证，做到论证充分，令人信服。 正确的论点，严密的论据，有说服力的论证使学术论文具有严密的科学性。 化学论文切忌弄虚作假，有人写论文说自己已做了２０多项实验，事实上他所描述的实验都是别的参考书上摘引过来的。这本身就缺乏写论文的正确的科学态度。 化学论文不得发生科学上的差错，一篇写Ｎｑ以）３与Ｋ仁水解后溶液碱性的差异的文章，却误将山作Ｋｉ代入公式计算，因而写出错误的结论。永嘉上塘中学一位青年教师写的“电解食盐水时为什么用铁作阴极”的文章中，通过实验得出“当铁网的宽度大千石墨时，氢气在Ｆｅ上析出所需的时间就比石墨要少，所以增大铁网的表面积，可以降低过电位，并使气体更易逸出。另外铁网宜于吸附石棉绒成为隔膜层，铁网价格低廉，取材方便，又易于加工。所以选用铁网作电解食盐水的阴极／这篇文章虽短，但富于科学性与钻研精神，不啻为一篇好的论文。 ２、要有独立见解，富有创新性 学术论文要有自己的独立见解，有创新性。科学研究是对新知识的探求。只能继承或人云亦云缺乏创新精神，这样没有给人以新的启迪，文章的价值自然就低了，人类社会的文明与历史就不会有所前进了！ 创新性是科学研究的生命，它能提出新的问题，解决新的问题，推动科学事业的发展。 瑞安市一位化学老师写的“谈物理性质的教学”就是针对部分师生对物质的物理性质不够重视，他在教学中刻苦钻研，要求掌握物性的教学规律，提高物性的教学质量，多方面培养学生的学习物性的兴趣，尽量变机械记忆为意义记忆，提高物性知识的应用能力，提出自己的独立见解，在教学上具有推广的意义。此文获市化学教学论文评比一等奖。 化学论文不要东拼西凑，更不应抄袭人家的文章，成为“手抄本”以免使人读了有似曾相识之感，如一篇论文写氧化还原反应的配平方法采用厂“十字交叉法”与“半反应”配平法，就缺乏新意。另一篇写“氨氧化催化的实验的改进”，采用纯氧代替空气加速氨的氧化，这个方法也没有什么新意。 写论文时摘引或参考其它作者的文章是允许的，但应如实地在文章未了列出参考书的目录与作者名字，以供备查。 ３、文章通顺，具有平易性：学术论文要描述相当复杂的科学道理，这就要求写的文章平易近人，容易理解，深入浅出，化繁为简，一目了然，晦涩是文章的最大欠缺，不通顺的文章，大多的错别字，会降低文章的水平，给人以不好的印象。如一篇描述“有关酸式盐”的文章中误将ＨＳＯ【＋Ｈ十的反应写成ＮＨ４ＨＳＯ３＋Ｈ十，将水的Ｋ电离误为Ｋｗ，将Ｍ９２＋２０Ｈ＝Ｍｇ（ＯＨ）２、误写成ＭgCO3，将Ｎａ２Ｃo3的溶解度误为Ｎａ２ＣO３．１OＨ2O的溶解度等较多差错，虽有些属作者笔误，却使文章逊色不少。化学论文不同于一般文艺作品，也不同于科学小品文，它的价值在于忠于事实，推理严密，文笔庄重，效果显著。大多的描写性的句子与过多的譬喻有时却适得其反，不仅会出科学性的错误而且使人看了有些庸俗感。例如有篇文章为了阐明电子云概念用了下述科学性不正确的譬喻：“电子云是电子运动象云雾一样快”“电子轨道如火车运行时的铁轨。” 化学论文也不可以写成工作总结或工作汇报。如一篇关于校办工厂生产ＸＸ产品的论文，文章仅仅说明了过去该工厂的工人人数很少，产值不高，产品质量不好，通过他的努力产品质量符合国家标准，工厂发展很快，利润上升，产值增加等内容。作为工厂工作汇报确是一篇好文章，但作者将它作为化学论文却忽略了二点最关键的内容。其了是作为化学教师是怎样努力提高产品质量（这可看出作者的专业水平）。其二是工厂中容纳学生参加劳动，他是如何指导学生，使化学与生产实际相联系的（这可表示作者的教学水平）。因而，成为报流水帐的一般工作小结，不能作为一篇学术论文。化学论文更不能成为资料、数据的“堆积”文章，如一篇关于洞头县水产资源的调查文章，作者用了较多精力调查了洞头县渔业生产，化工生产与地理环境等项目近年来的情况，统计了许多数字，最后用一句话指出洞头县的生态平衡遭破坏后带来的恶果。文章仅停留在感性的认识上，没有上升到理论高度，更没有结合化学教学，所以不能体现作者的专业水平与教学水平。 中学化学教学和教育学、心理学、统计学、逻辑学及辩证唯物主义都有密切的关系，描述一种教学方法应从心理学角度，教育学角度加以探讨，从学生的心理特点与生理特点对学习能力与智力进行评估，从提高化学教学质量及如何落实双基内容作为教改的成效衡量，将感性认识升华到理性认识，这样写出的文章才有“论文”味。 ４、勿失良机，重视可行性： 学术论文的价值还受时空的制约，往往一篇好的论文能及时写成发表就有其实用价值，错过了时机，就失去了新鲜感，轮为二三流的作品了！中学化学教学研究课题，过去的“智能培养”是热门，“初中化学学习中的三个分化点”是热点，“非智力因素培养”又方兴未艾。目前新教材自然课本中的化学教学的研讨及化学教学中的素质教育等问题是值得大作文章的。而若抓住良机，写出教学上急需解决问题的文章，一定会深受欢迎。 化学论文也不应陷入一定模式，如关于基本概念的教学不能停留在一般教科书上都有论述的四步模式，即：讲清概念的重要性，分析概念的内涵与外延，借助实验树立概念，反复练习强化概念。 撰写化学论文也不一定要赴“热门”，如对化学教学模型的探讨，对教材中某一个问题提出自己的新见解，对一个化学反应的异议，对一个概念的辩析，对一项实验的改进，对一种教学方法的新尝试，对一个低能学生的培养，对学习化学学生的心理分析等等都可以深入钻研。认真探讨，分析提高写成有参考价值的论文。 ５、化学论文构成的基本型一通用性：化学论文作为学术论文有其一定的格式：一一标题、绪论、实验、结果、考察、结论、谢辞、参考文献与附录等。 ①绪论：说明研究这一课题的内容与意义。提出问题是绪论的核心部分，问题要明确具体，用字要精炼。 ②本论：展开论题，表达作者个人研究成果的部分，应写得充分，写得有理有据。是论文的主体部分。 ③结论：收束部分，写明论证所得到的结果或效果。首尾呼应，融成一体。 （三）写好化学论文的注意点 １、正确选题，笔墨集中： 写文章一是写什么，二是怎样写。先确定研究什么问题，再考虑怎样研究，如何表达，所以选题是论文成败的关健。 ①选择有科学价值的课题，它包括： 急待解决的课题， 科学上的新发现新创造， 空白填补， 通说的纠正， 前说的补充， ②要选择有利于展开的课题： 要有浓厚的兴趣， 能发挥业务专长， 占有资料条件， 能得到指导， 有实验条件， 可在限定时间内完成。 ③对题目要加以限定，课题大小适中一”篇论文的标题切忌太大，评论的切人口要小，角度选择适当，这样展开议论就容易集中。否则面面俱到，空泛无物，如有些论文的标题是“论中学化学的教学法”，“中学化学教学之我见”“论中学化学实验教学”等。选题过大，头重脚轻，不能用短短几千字来说清问题，只得草草地收场，使论文暗然失色。论文的标题更应文题相符，写得切题，切忌文不对题。 ２、勤写勤练，经常积累：论文并不神秘，每个致力于化学教学的园丁都可以成为化学论文的作者。 这次高级教师的评审中，有些老教师平时懒得动笔，只好临时凑写二篇或将五十年代年青时的文章拿来凑数（五十年代能写出好文章，难道经过长期教学实践反而写不出文章吗？）其尴尬处境，可想而知。凡是临时仓促写成的论文，其质量不会很高，所以我们应在平时教学实践中，不断思索，不断创新，经常动笔，第一次写成，第二次补充，第三次实践，第四次修改，第四次定稿。须知：大才出于勤奋，经验在于积累。 ３、讲究文采，写出新意： 有人总认为论文是一篇严肃的文章，道理说清了就算，结果是有骨无肉，枯燥无味，尽管你的选题很新颖，若没有充分地展开，成为口号标语式的，略略几百字，显得十分单薄也会失去论文的价值。在这方面，毛主席的文章给我们作了很好的示范，他在议论文中讲的道理既深刻又浅显，幽默诙谐，令人读来，意趣盎然。 有些文章缺乏新意，如“化学计算题的一题多解”每个小标题下面写几句话，写一道化学计算题，这样就不能成为一篇学术论文。 总之，要写好一篇化学论文，决不能掉以轻心，但也并非高不可攀，只要你认真对待，掌握论文要领，在教学与工作的过程中不断发现新矛盾、新问题，及时予以思考、分析，经常进行调查研究，多动笔、多动脑，必然会写出好文章来的！
文档介绍：毕业论文***工艺姓 名 学 号 专业 有机化工生产技术 班级 指导教师 完成时间 化学与环境工程系摘要***是基本化学工业的重要产品之一,也是一种重要的化工原料,产量在各类酸中仅次于硫酸。工业上制取浓***(HNO3浓度高于96%)的方法有三种:一是在有脱水剂的情况下,用稀***蒸馏制取的间接法,习惯上称“间硝";二是由氮氧化物、氧及水直接合成浓***,称为’直硝’;三是包括:氨氧化、超共沸酸(75%—80%HNO3)生产和精馏的直接法。本文仅探讨超共沸精馏法。关键词:浓***、氨氧化、超共沸精馏法目录第一章.***的性质.用途及方法 ***的性质 ***的用途 ***的生产方法 4第二章.***生产的基本原理及工艺条件的选择 氨的催化氧化及原理 氨氧化催化剂 氨催化氧化的工艺条件 氨氧化炉的结构和技术特性 一氧化氮的氧化 氮氧化物的吸收 吸收工艺条件的选择 ***尾气的处理 14第三章.工艺流程的选择 工艺流程的选择 流程说明 17致谢 20第一章.***的性质.用途及方法***的性质纯***为带有窒息性与刺激性的无色液体,其相对密度,沸点℃,熔点‐℃,分为浓***和稀***。无水***极不稳定,一旦受热见光就会分解,生成二氧化氮和水。***能与任意比例的水混合,形成浓***(96%~98%HNO3 )和稀***(45%~70%HNO3)。***是三大强酸之一,具有很强的氧化性。除金、铂及一些稀有金属外,各种金属都能与稀***作用生成***盐。由浓***与盐酸按1:3(体积比)组成的混合液称为“王水”,能溶解金和铂,故称“王水”。***还具有强烈的硝化作用,与硫酸制成的混酸能与很多有机化合物结合成硝化物。***的用途***是一种重要得化工原料,在各类酸中,产量仅次于硫酸。工业***依HNO3含量多少分为浓***(96%—98%)和稀***(45%—70%)。稀***大部分用于制造***铵、***磷肥和各种***盐。浓***最主要用于国防工业,是生产三硝基甲苯(TNT)、硝化纤维、***等的主要原料。生产***的中间产物——液体四氧化二氮是火箭、导弹发射的高能燃料。***还广泛用于有机合成工业;用***将苯硝化并经还原制得苯***,用***氧化,苯可制造邻苯二甲酸,均用于染料生产。此外,制药、塑料、有色金属冶炼等方面都需要用到***。***的生产方法工业上生产***的原料主要是氨和空气,采用氨的接触催化氧化的方法进行生产的。其总反应是式为:NH3+2O2=HNO3+H2O此反应由3步组成,在催化剂的作用下,氨氧化为一氧化氮;一氧化氮进一步氧化为二氧化氮;二氧化氮被水吸收生成***。可用下列反应式表示:4NH3+5O2=4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO氨催化氧化法能制得45%—60%的稀***第二章.***生产的基本原理及工艺条件的选择 氨的催化氧化及原理氨和氧可以进行下列三个反应:4NH3+5O2=4NO+6H2O △H=(1) 4NH3+4O2=2N2O+6H2O△H=(2)4NH3+3O2=2N2+6H2O△H=(3)除此以外,还可能发生下列反应:2NH3=N2+3H2△H=(4)2NO=N2+O2△H=(5)4NH3+6NO=5N2+6H2O△H=(6)不同温度下,上述式(1)~式(4)的平衡常数见表1表1不同温度下氨氧化或氨分解反应的平衡常数(p=)温度/×××××××××××××××××××××××××××104从表1可知,在一定温度下,几个反应的平衡常数都很大,实际上可视为不可逆反应,比较各反应的平衡常数,以式(3)为最大。如果对反应不加任何控制而任其自然进行,氨和氧的最终反应产物必然是氮气。欲获得所要求的产物NO,不可能从热力学去改变化学平衡来达到目的,而只可能
理论上来说，氮气是和氧气、水反应生成硝酸的。首先，在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO ①然后，一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮：2NO+O2=2NO2 ②最后，二氧化氮与水反应生成硝酸：3NO2+H2O=2HNO3+NO ③说明一下，第②、③步反应如果在氧气充足的情况下可以这么反应：4NO+3O2+2H2O==4HNO3 假如说你要写一个大得化学方程式的话可以这么写2N2+5O2+2H2O=放电=4HNO3 （不过不建议这么总括）硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，属于一元无机强酸，是六大无机强酸之一，也是一种重要的化工原料，化学式为HNO3，其水溶液俗称硝镪水或氨氮水。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等；在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。所属的危险符号是O（Oxidizing agent 氧化剂）与C（Corrosive 腐蚀品）硝酸的酸酐是五氧化二氮（N2O5）。自然界中的硝酸主要由雷雨天生成的一氧化氮或微生物生命活动放出二氧化氮形成。人类活动也产生氮氧化物，全世界人为污染源每年排出的氮氧化物大约为5300万吨，这些氮氧化物也会形成硝酸。硝酸性质不稳定，因而无法在自然界长期存在，但硝酸的形成是氮循环的一环。自然界生成1.一氧化氮的生成：N2 + O2=闪电=2NO2.二氧化氮的生成：2NO+ O2=2NO23.生成的二氧化氮溶于水中生成硝酸：3NO2+ H2O=2HNO3+ NO4.有些海鞘（Ciona intestinalis）也能分泌硝酸御敌[
您这样直接求论文好吗？给你思路吧，别全部copy哦……小区污水处理系统 摘要：述 医院、港口、公园、商业中心、新建的郊外住宅区、高级住宅区、疗养区、学校、农场、渔场、狩猎场等均可称为小区，我们最常遇到的主要是由居住区、疗养院、商业中心、机关学校等一种功能或多种功能构成的相对独立的区域，其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准，必须设置独立的污水处理设施，这就是我们所指的小区污水处理。 关键词：污水处理 一、概 述 医院、港口、公园、商业中心、新建的郊外住宅区、高级住宅区、疗养区、学校、农场、渔场、狩猎场等均可称为小区，我们最常遇到的主要是由居住区、疗养院、商业中心、机关学校等一种功能或多种功能构成的相对独立的区域，其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准，必须设置独立的污水处理设施，这就是我们所指的小区污水处理。 小区污水系统的处理能力，各国并无统一的限定。前苏联曾建议单个构筑物的处理能力不宜超过1400m3/d，美国则把小厂的处理能力限定在3785 m3/d的范围内。根据我国情况，建议把等于或小于4000 m3/d的处理厂定义为小区污水处理厂。 小区污水不同于城市污水（常包括部分工业废水），属于生活污水范畴。其水质水量特征可概括为：水质水量变化较大，污染物浓度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，处理难度小。 小区污水的处理工艺依据小区污水排入水体的功能不同而异，常用处理方法有：化粪池、一级处理（初次沉淀池）、生物二级处理及二级处理后再经消毒回用等。由于小区污水处理水量较小，管理水平不高，所以，在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺，以防止因污泥处理不善造成二次污染。目前，较为常用的处理工艺有：①污水→调节池→初次沉淀池→生物接触氧化池→二沉池→出水，生物接触氧化是应用最广泛的方法，主要优点是停留时间短、易挂膜，尤其适合设备化，埋地建设倍受环保公司及用户青睐，但由于维修管理及设备防腐等方面的问题，近年来应用受到限制。但如果建成地下钢筋混凝土形式，设置人员通道以便维修，此种地下建设方式在小区水处理中具有较大市场，但这种方式一般处理规模较小，每天排放污水量小于几百吨的小区较为理想。对上千吨的小区污水处理，推荐采用地面建设方式，生物处理部分可采用接触氧化，也可采用SBR或其改进型CASS工艺，曝气方式建议采用低噪音的风机或水下曝气机。②污水→调节池→混凝沉淀→过滤→出水，对处理程度要求不高，且水量较小时，可采用此工艺，具有占地面积小，异味小，管理简单等优点。另外，在好氧生物处理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系统的总去除率。生活小区通常有较大的绿地面积，如果把污水处理后回用于浇灌绿地、道路、冲洗汽车，应在上述处理出水后加上消毒或其它补充措施。二、小区污水处理厂设计原则1. 处理出水要求和处理程度 一般来说，不同小区对出水的要求差异较大。应根据我国《地面环境质量标准》（GB3838—88）和《污水综合排放标准》（GB8978—96）的有关规定和当地环保部门的要求确定处理程度，以确保出水水质。如果出水采用土地处理法处理，则按土地处理法的要求计算；2. 污水处理设施的设计和建设必须结合小区的整体规划和建筑特点，即外观设计上要与小区建筑环境相协调，以求美观；3. 在污水处理工艺上力求简单实用，以方便管理；4. 在高程布置上应尽量采用立体布局，充分利用地下空间。平面布置上要紧凑，以节省用地；5. 污水处理厂位置应尽可能位于小区下风向，与其它建筑物有一定的距离，以减少对环境的影响；6. 设备化，定型化，模块化，施工安装方便，运行简易，设备性能稳定，适合分期建设；7．处理程度高，污泥产量少，并尽可能采用节能处理技术；8．处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大，使系统有较好的经受冲击负荷的能力。9．小区内的人口是逐渐增加的。因此，小区污水处理厂应按可预期的发展规划作为流量设计的基础。根据我国情况，可考虑采用20年的设计周期。三、小区污水处理流程 根据小区废水处理的原则，应选择处理效果稳定、产泥少、节能的处理方法。小区系统中的各类建筑物一般均建有化粪池，所以，化粪池应与污水处理方法相结合。几种常用的处理工艺：（1）污水→格栅→调节池→提升泵→接触氧化池→沉淀池→出水 （2）污水→格栅→调节池→提升泵→曝气池→沉淀池→出水污泥回流 （3）污水→格栅→调节池→提升泵→SBR池或CASS→出水加药↓（4）污水→格栅→调节池→提升泵→混凝沉淀→过滤→出水(物化方法)回用工艺流程： 生物处理出水再经混凝过滤和消毒 在流程开始时一般要考虑设置均化池，这是因为小区在水质和水量上的变化都比城市污水处理厂大。均化池一般设在格栅以后。物化和生化处理是去除污染物的核心部分。四、组合式污水处理厂或设备 组合式处理厂以装配好的或易于组装的标准定型设备部件出售。在国内埋地设备曾风靡一时，主要优点是施工快，不占地面绿地，很多设计单位和用户非常欢迎，设计人员选设备很简单，而要设计污水处理厂工作量较大，所以，非常喜欢用设备化产品。环保公司制造设备利润丰厚，而土建工程利润较低，因此，企业大做广告和公关。但是实际应用表明，确实存在不少问题，对设备的维修管理困难，对运行情况考核不便，单机处理水量有限，使用寿命等均有待时间验证，因此，对埋地设备一直争议很大，现在，埋地设备热已经降温。建于地下的可检修、便于操作（有人员操作空间）污水处理设计方式应于推荐。上千吨的污水处理厂建议采用地上式。在水量不大，场地十分紧张时仍可考虑用埋地设备。埋地设备的确工艺流程一般均采用两段接触氧化和沉淀工艺，水力停留时间一般为2小时，污水进入设备前，先进行水量调节和提升。五、SBR及CASS处理工艺的原理及参数选择(一)序批式活性污泥法(SBR) SBR的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体。典型SBR工艺的一个完整运行周期由五个阶段组成，即进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水阶段和闲置阶段。从第一次进水到第二次进水称为一个工作周期。 从目前的污水好氧生物处理的研究、应用及发展趋势来看，SBR称得上简易、快速、低耗的污水处理工艺。与连续式活性污泥法比较，SBR法具有以下特点：①SBR装置结构简单，运转灵活，操作管理方便。②投资省，运行费用低。Ketchum等人的统计结果表明：采用SBR法处理小城镇污水，要比用普通活性污泥法节省基建投资30%。③可抑制丝状菌生长繁殖，不易发生污泥膨胀，污泥指数SVI较低，有利于活性污泥的沉淀和浓缩。④SBR处于好氧/厌氧的交替运行过程中，能够在去除碳物质的同时实现脱氮除磷。⑤SBR处理工艺系统布置紧凑、节省占地。⑥运行稳定性好，能承受较大的水质水量冲击。⑦各项运行控制参数都能通过计算机加以控制，易于实现系统优化运行。(三)周期循环曝气活性污泥法(CASS工艺) CASS（Cyclic Activated Sludge System ）工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。该工艺是在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿长度方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，在主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置，曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。 （四）CASS与SBR曝气方式的选择 由于小区大都是居民居住区，对环境的要求比较高，因此，污水厂建设时应充分考虑噪音扰民问题和污水厂操作人员的工作环境，采用水下曝气机代替传统的鼓风机曝气可有效解决噪音污染。另外，由于CASS工艺独特的运行方式，采用水下曝气机可省去复杂的管路及阀门，安装、维修方便，使用灵活，可根据进出水情况开不同的台数，在保证效果的条件下，达到经济运行的目的。（五）CASS与SBR撇水机的选择 撇水机是CASS工艺的关键组成部分，其性能是否稳定可靠直接影响到CASS工艺的正常运行。目前，国内外对撇水机仍在进行研究和开发，按照目前所用的原理撇水机可分为三种类型，即浮球式、旋转式和虹吸式。撇水机研制的关键是解决滗水过程中，堰口、导水软管和升降控制装置与水流之间形成的动态平衡，使之可随排水量的不同调整浮动水堰浸没的深度，并随水位均匀地升降，将排水对底层污泥的干扰降低到最低限度，保证出水水质稳定。我院自主研制开发的撇水机属丝杠旋转式，自动撇水装置主要组成部分是：滗水器、可扰动的软管、水位控制器、可伸缩推动杆和驱动电机等。其中滗水器又叫自动浮动式水堰，上部为堰口和防止浮渣进入出水的浮筒，下部出水管兼起支撑作用，部分浸没在水中，通过可伸缩推动杆使方形堰口达到连续均匀地排出反应池中的上清液。实际应用表明，所研制的撇水装置达到了国内外同类产品的先进水平。具有升降平稳、排水均匀、自动控制、价格低廉等优点，该项研究不仅满足了工程的需要，而且具有创新，属专项保密技术之一。五、处理小区污水主要设计参数 SBR设计参数：污泥负荷, 污泥龄20~30天工作周期12小时, 其中, 进水小时(曝气或不曝气),反应6小时, 沉淀小时, 排水2小时,闲置小时。出水指标：COD〈50mg/L, BOD5〈20mg/L， SS〈10mg/LCASS设计参数：污泥负荷, 污泥龄15~30天水力停留时间12小时，工作周期4小时，其中曝气小时, 沉淀小时,排水小时，出水指标与SBR相近。六 、污泥处理污水处理量上千吨时，一般采用浓缩后脱水处理，小规模时一般浓缩后定期用大粪车运至填埋或作农肥。七、小区污水处理厂址选择和布置 小区系统的厂址选择和厂区布置在基本原则上与大厂是一致的。但是考虑到小区系统在服务对象和流程选择上的独特性，在厂址选择和布置时也应考虑到小区系统的特点。1．厂址规划（l）与服务地区的卫生防护区应有一定距离（2）风向（不影响所服务地区和周围地区）（3）交通运输和水电供应。（4）便于兼顾小区其它生活保障设施的统一管理。2．厂区道路和构筑物之间的间距由于小区系统选用较小的设备和构筑物，厂区交通、维修及卫生要求所需的空间相应较小。厂区内应设计充足的车辆通道，路宽设计可以轻型载重汽车的回转半径为依据。主要构筑物之间的间距可考虑在3－5m之间。参考资料 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =简述污水处理工艺的优选与比较论文关键词：城市污水处理 运行管理 工艺选择 论文摘要：针对目前城市现有污水处理厂在建设和运行管理的过程中所暴露出来的问题，从建设规模和工艺确定等角度进行对比分析，并对应注意的环节提出了看法。 由于工业废水处理设施一般规模小、技术性强，工艺组合灵活，结构通常为钢制，即使内部管线穿插较多，运行维护也不太困难。工业废水处理在技术上是与城市污水处理类同的，但是如果把工业废水处理设施的设计思路简单地套用在城市污水处理工程中会带来很多预想不到的问题。 1.合理确定建设规模 城市污水厂建设规摸的确定，是根据城市总体规划和排水规划，分期分批地建设污水管网和污水处理厂，要根据水环境保护的目标，分期实施，逐步到位。城市排水工程建设是一项系统工程，涉及城区管渠改造，污水的收集、输送(包括泵站)，污水处理和排放利用，以及污泥处置等问题在。 2.城市污水处理厂的工艺选择 具体工程的选择要求包括： ①技术合理。技术先进而成熟，对水质变化适应性强，出水达标且稳定性高，污泥易于处理。 ②经济节能。耗电小，造价低，占地少。 ③易于管理。操作管理方便，设备可靠。 ④重视环境。厂区平面布置与周围环境相协调，注意厂内噪声控制和臭气的治理，绿化、道路与分期建设结合好。 ⑴好氧生物处理技术是世界各国城市污水处理厂普遍采用的污水处理工艺，分为活性污泥法和生物膜法两种。活性污泥法是水体自净的人工强化，是使微生物群体“聚居”在活性污泥上，活性污泥在反应器－曝气池内呈悬浮状，与污水广泛接触，使污水净化的技术；生物膜法是土壤自净的人工强化，是使微生物群体以膜状附着在物体的表面上，与污水接触，使污水净化的技术。活性污泥法、生物膜法及其变种变工艺，各有特点和应用条件，在选择的时候，应根据各地区的水质、水量、受纳水体、气候、环境、经济情况等条件确定。 ⑵活性污泥法工艺在净化机制上，没有什么突破，历经几十年的发展与革新，现已拥有以传统活性污泥法为基础的多种运行方式，如A/O除磷工艺、A/O脱氮工艺、A2/O同步脱氮除磷工艺、氧化沟工艺、A/B法、各种SBR法、载体活性污泥法、一体化活性污泥法等等。近十几年来，活性污泥法最大进步就是将厌氧机制引入到生化反应池之中来，使厌氧和好氧状况在生化池中同时存在或反复周期性地实现，但其基本流程原理与标准法是一致的。 ⑶厌氧－好氧活性污泥法工艺（A/O法），是具有生物选择机能并兼有脱氮除磷功能的标准活性污泥法变法。所谓厌氧就是生化反应段内溶解氧趋于零状态。在这种环境下迫使专性好氧微生物－丝状菌代谢机能锐减，抑制了其繁殖，起到了厌氧生物选择作用，从而可以防止污泥膨胀现象发生。A/O活性污泥法工艺在普遍活性污泥法前段加入厌氧段，通过污泥负荷的变化来实现除磷或脱氮的功能。在A/O法的基础上又发展了A2/O法，即在厌氧、好氧段之间加入缺氧段以实现同步除磷脱氮，由于其污泥负荷适应范围较小，因此在实际运行中往往按偏重于除磷或脱氮之一功能进行。A/O法、A2/O法工艺由于出水水质稳定、能耗不高、运行管理方便等特点，在国内外大中型污水厂中采用最多。 ⑷载体活性污泥法，是在活性污泥法反应池内投加固体颗粒或软性、半软性填料，以增加单位反应空间的微生物量，提高反应器容积负荷。是一种活性污泥法与生物膜法的良好结合，一般适于污水厂挖潜改造，提高处理能力，其核心技术为专利填料，近几年林泡工艺作为其代表应用于大连春柳污水厂和铁岭污水厂。 ⑸氧化沟法，于五十年代由荷兰人巴斯维尔所开发，主要有卡鲁塞尔（Carrousel）式、三沟式、一体化式、奥贝尔（Orbal）式等几种技术形式。氧化沟法是一条闭合的生化反应沟渠，以转碟或转刷为充氧和水流动力，流程简单，对运行管理要求较低，多用于延时曝气，产生污泥量少，污泥易于脱水。氧化沟法在我国南方地区及中西部地区得到广泛应用。 ⑹A/B法（Absoption-Biodegradation），是两级生化反应系统。一级为生物吸附，污泥负荷高，反应时间短（30分钟）；二级为一般生化反应池，污泥负荷同普通活性污泥法。A/B法的一、二级都有自己的二次沉淀池和污泥回流系统，多用于浓度高的生活污水，其国内典型应用为乌鲁木齐河东污水处理厂和青岛海泊河污水处理厂。 ⑺序批式活性污泥法（SBR-Sequencing Batch Reactor）是1914年由英国学者Ardern和Locket发明的水处理工艺。70年代初，美国Natre Dame大学的教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究，并于1980年在美国环保局（EPA）的资助下，在印第安纳州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。 ⑻间歇式循环延时曝气活性污泥法（ICEAS－Intermittent Cyclic Extended System）是在1968年由澳大利亚新威尔士大学与美国ABJ公司合作开发的。1976年世界上第一座ICEAS工艺污水厂投产运行。ICEAS与传统SBR相比，最大特点是:在反应器进水端设一个预反应区，整个处理过程连续进水，间歇排水，无明显的反应阶段和闲置阶段，因此处理费用比传统SBR低。该工艺在我国典型的应用为昆明第三污水处理厂，在国内影响较大。 ⑼生物膜法，是另一种广为采用的污水生化处理方法。这种处理法是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型生物附着在载体或滤料上生长繁殖，并在其上形成膜性生物污泥－生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物作为营养物质为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。 3、根据以上工艺技术对比分析，结合奎屯市污水水质情况，认为较合适的处理工艺优选为： 第一方案：A/O工艺 近二十年来活性污泥法的最大进步就是将厌氧机制引入到生化反应池之中，厌氧、好氧的间歇周期运行给活性污泥法带来新的技术经济效果，即生物脱氮、生物除磷、生物选择等。 厌氧－好氧活性污泥法脱氮工艺（A/O法），是具有生物选择机能并兼有脱氮功能的标准活性污泥法变法。 第二方案：DAT－IAT工艺 好氧间歇曝气系统（DAT－IAT－Demand AerationTank-Intermittent Tank）是一种SBR新工艺。它介于传统活性污泥法与典型的SBR之间，采用连续进水连续－间歇曝气的运行方式，适用于进水水质水量变化幅度较大的情况。主体构筑物是由需氧池DAT池和间歇曝气池IAT池组成，DAT池连续进水连续曝气，其出水从中间墙进入IAT池，IAT池连续进水间歇排水。同时，IAT池污泥DAT池。它属延时曝气工艺，实际上为A/O脱氮工艺与传统SBR的结合，该工业具有较低的污泥负荷，因此具有抗冲击能力强的特点，并有脱氮功能。该工业国内应用于天津技术开发区污水处理厂和抚顺三宝屯污水处理厂，是一种适合于较大水量的SBR工艺。 4、科学的进行工艺方案比较： 因地制宜地进行工艺方案(主要是生物处理方案)比较是必要的。对工艺方案的比较力求客观全面，在同等进水、出水条件下，其设计参数应包括对各种污染物的去除率、曝气时间、污泥负荷和容积负荷、曝气量和氧的利用率(及动力效率)、污泥产量(及污泥指数)等作全面分析，数据丰富就可以集思广益，扬长避短，根据技术上 合理，经济上合算，管理方便，运行可靠且有利于近、远期结合的原则，进行工艺方案的优化抉择。参考资料
“化学法废水零排放技术”充分的利用了企业的废水资源，将企业原来要花钱处理后排放的废水进行了再利用，节约了企业水资源费、废水处理费、排污费等费用，即为企业带来了经济效益又可以从根本上解决废水排放造成的水资源环境的污染。
焦化废水新工艺处理特点工艺中采用微电解工艺，由于微电解和催化剂的双重作用，同比较铁碳填料对针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理，废水中的COD去解率提高10-20%。废水中COD去除率一般在35-60%左右，色度可去掉60-90%.同时B/C值可提高废水的可生化性。减少稀释水和小泡水的用量，用量可以减少50%，从而减少整个系统的总排放量和运行成本，同时节约大量的新鲜水资源。采用组合新工艺可提高系统的抗冲击性，即在现有波动条件下，出水稳定达到国家排放标准。组合其它深度处理工艺实现焦化污水的回用，真正实现污水资源处理，实现零排放。
水污染问题已经成为我国经济社会发展的最重要制约因素之一，已经引起国家和地方政府的高度重视。下面是我精心推荐的水污染处理技术论文范文，希望你能有所感触!
我国城市水污染治理技术研究
摘 要：近年来，随着我国经济社会的快速发展，城市化进程不断加快，城市污水排放量也随之迅速增长，由于我国城市配套污水处理设施建设的不完善，造成了大量污水随意排放，不仅污染了人们的生存环境，影响了人们的生活质量，更制约了我国经济的可持续发展，城市水污染治理无疑已经得到了人们的广泛关注，迫切需要得到解决。本文主要针对我国城市水污染的现状以及传统的治理技术进行描述，并对新型城市水污染治理技术进行简要的分析和阐述。
关键词：城市;水污染治理;现状
1 引言
近年来，我国经济和社会发展取得了举世瞩目的成就，城市化进程不断加快，城市基础设施建设不断提速，大量人口进入城市享受城市建设带来的便利的同时，由于配套治污设施的匮乏，城市污水的排放量不断增长，影响了城市的整体面貌，更对城市的可持续发展造成了巨大的影响，城市水污染治理已经迫在眉睫。本文现主要针对我国城市水污染治理技术进行简要的分析和阐述。
2 我国城市水污染治理的现状
我国城市污水的主要来源及治理现状
随着我国城镇化进程的不断深化，大量人口和企业开始聚集，生活污水和工业污水渐渐成为我国城市水污染的主要来源，由于缺乏环保意识和配套的治理设施，大量污水被排放到河流湖泊之中，据不完全统计，我国城市河段中仅有30%左右为I到III类水质，而高达60%多的河段为IV到V类水质，严重威胁着城市居民的正常生活，尤其是随着城市人口的不断增加，污水排放量迅速增长，城市水污染现状更加堪忧。
近年来，随着人们环保意识的不断加强以及政府管理的日趋严格，传统的先污染、后治理的理念逐渐被人们所摈弃，节能减排，建设绿色中国已成为我国政府的重要举措。当前来看，我国城市水污染治理规模相对较小，由于缺乏资金且管理制度落后，价值植物设备技术过时、老化严重、运行成本较高，都给我国城市污水处理带来了巨大的困境。
我国传统城市水污染治理技术
当前，我国城市水污染治理普遍采用的是SBR技术和氧化沟技术，先对其进行简要的阐述。
技术
SBR技术是一种间歇性曝气的污水处理技术，其能在反应池内自动实现污水的混合、沉淀、排泥等全过程，该技术沉淀速度较快，抗冲击性较强，使用成本较低，且能够有效避免污泥的膨胀，因而得到了较为广泛的应用。得益于SBR技术的优良特性，在其基础上发展衍生出了MSBR、CAST等新型SBR反应器，也得到了较为广泛的应用。
氧化沟技术
氧化沟技术作为SBR技术的一种衍生，其外形为封闭的沟渠，采用了悬浮生物处理技术，具有极低的使用成本和极高的污水处理效率，因而是我国应用最广泛的城市污水处理技术。氧化沟技术又称作连续环状反应器，从机理上采用了延时曝气技术，并在发展应用过程中得到不断的创新与完善，得益于其流程短、操作便捷、成本较低及稳定性较强的特点，氧化沟技术在我国得到迅速的推广和应用。
3 城市水污染治理新技术的简介
随着城市污水制造量的不断攀升，传统的污水处理技术已经难以满足城市治污的需要，一些新型城市水污染治理技术开始得到推广与应用。
蚯蚓生态滤池技术
蚯蚓生态池技术是一种利用蚯蚓及其他微生物对污水进行过滤和分解处理的污水处理技术，以蚯蚓为主的微生物能够对污水中的污染物进行吞噬或讲解，从而实现污水的净化。与其他技术相比，蚯蚓生态滤池技术的能耗更低，并且具有极高的处理效率，经过生态滤池处理的污水几乎去除了全部污染物，是一种符合我国节能减排号召的新型环保型污水治理技术。
人工湿地技术
人工湿地技术是通过人工建造湿地生态系统，然后将城市污水科学、合理、适量地引入人工湿地中，利用湿地生态中的植物和各微生物对水中的污染物进行处理。同蚯蚓生态池技术相似，人工湿地技术也具有污染物去除效率高、运行和建设成本低一级适应能力较强的优势，具有较高的环保和经济效益，在我国城市污水治理中具有十分广阔的应用空间。
生物浮岛技术
当大量工业和生活污水排入河流后，水体将逐渐富营养化，不仅对水资源造成了较大的污染，更对流经地域的生态环境造成了巨大的破坏，因此治理水体富营养化的生物浮岛技术营运而生。生物浮岛技术通过利用浮体，将喜水的植物种植与浮体之上，并将整个浮体置于富营养化的水体之上，浮体上植物的根部将对水体中的磷和氮等元素进行吸收，从而实现对富营养化水体的净化。
人工水草技术
与天然水草不同，人工水草是一种人工制造的聚合物，其外形比天然水草大，利用人工水草技术将人工水草至于污水之中，能够在水中形成良性的生物链，促进有益微生物的生长，抑制有害微生物的生长，通过食物链去除水中的污染物，实现对水体的净化。整个净化过程操作简便且运行费用较低，具有一定的推广应用空间。
4 结束语
随着我国城市建设的不断发展，城市水污染已成为可持续发展中不可忽视的重要问题，本文主要针对我国城市水污染治理技术进行了简要的分析，相信随着社会各界的不断重视，城市水污染必将得到有效的解决。
参考文献
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能反应，在加热条件下，反应速率较慢。Zn+2NaOH==Na2ZnO2+H22NaOH+ZnO=Na2ZnO2+H2O 常温条件下反应速率很小，几乎不反应的。个人意见。
因为氧化锌能和氢离子反应，反应生成水和锌离子，希望对您有用
氢气会和氧化锌反应 但得到的锌会和水反映又得到氧化锌
如果与锌反应是会生成氢气的，易燃气体，反应是比较剧烈的，锌是活泼金属，还是比较危险。这也要看氢氧化钠的浓度了，浓度稀的话也不是很危险
整细致点 别写这么概括的介绍就有的写了 多找综述看看 印象中这方面的综述很多啊
根据地区不同 成本差别很大比如就原材料玉米秸秆的成本来说东北地区相比北京就有很大优势所以成本要根据当地具体情况而定
洁净新能源有绿色能源之称，它的最大特点是燃烧或使用后不造成环境污染，有利于维持生态平衡。发展洁净新能源是未来能源业建设的发展方向。这里着重介绍生物技术特别是微生物技术在开发洁净新能源方面的应用研究所取得的成果。一、发展新型燃料电池燃料电池使用气体燃料（如氢、甲烷等）与氧气直接反应产生电能，其效率高、污染低，是一种很有前途的能源利用方式。传统燃料电池使用氢为燃料，而氢气不易制取又难以储存，致使燃料电池成本居高不下，美国宾夕法尼亚大学研究人员设计出以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池。研究人员曾尝试用便宜的有关碳氢化合物为燃料，但化学反应的“残渣”很容易积聚在镍制的电池正极上导致断路，而使用铜和陶瓷的混合物制造电池正极，解决了“残渣”积聚问题。新研制的燃料电池可用甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等5种碳氢化合物做燃料源，可以通过微生物发酵途径生产甲烷等碳氢化合物，成为研制新型燃料电池较为丰富而广泛的原料来源。目前这种新型燃料电池的能量转换效率还较低，有待进一步研究改进提高。二、开发军民两用的生物能源不论军用的兵器如机动装备大部分，或是民用的汽车等交通工具均以汽油、柴油为燃料、若用氢气作燃料更为理想，其特点：（1）洁净，不污染环境；（2）热效率高，约是汽油的3倍；（3）生物制取氢气有潜力。正因为如此，充分利用生物技术生产氢气将大有可为。如用一种红假单胞菌（Rhodopseudomonassp）为生产菌，以淀粉为原料生产氢气取得良好效果，每消耗1克淀粉可产氢气1毫升。用氢和其他少量燃料混合可替代汽油、柴油。乙醇也是一种洁净生物燃料，用途广泛，可用来替代汽油和柴油。日本、加拿大等国家用基因技术建构的“工程酵母”以其高产酶的活力，酶解纤维素制取乙醇；也有建构的“工程大肠杆菌”能将葡萄糖有效地转化成乙醇；这类乙醇均可替代汽油或柴油使用，随时为机动装备提供大量生物燃料。其实，产氢、产乙醇的生物不仅有细菌或“工程菌”，而且某些藻类或其他微生物均有生产氢或乙醇的能力。美国加州大学等研究人员发现一种叫莱因哈德衣藻（Chlamydomonasreinhadtii）的绿藻（真核生物）具有持续大量产氢能力。关键在于控制其生长环境，从生长营养液中去除硫素，在此情况下藻体停止了光合作用、不产氧；在无氧条件下藻体必须以其它途径产生腺茸三磷酸酯维所需要的能量，利用所贮存的能源以实现其最终产氢的目的。一般说，这种天然藻产氢量很低，为此，一方面控制其生长所必需的或障碍生长的关键因素；另一方面，采用分子遗传技术改造藻的特性，以提高其产氢能力。由此可见，充分利用各种生物开发军民两用的洁净生物能源是有潜力的。三、微型绿藻是索取氢能的最廉价途径上面已提到绿藻和微生物产氢途径，这里强调微型绿藻制取氢气的前景，科学家预测，当石油和天然气耗尽时，氢气也许是一种较为理想的能源。关键在于找到一种廉价产氢的方法。有专家认为，利用普通池塘绿藻的产氢能力或许是个最实际的选择---经济实用，分布广。绿藻这种微型低等植物繁殖快，全世界到处都有它的分布，它在有水、阳光的条件下具有制造氢气的能力。在人工控制下可迫使绿藻按要求生产氢气，有实验研究报告指出，一升绿藻培养液每小时可产氢3毫升，还需进一步提高产氢效率。注意两点：（1）运用基因工程技术改进这种产氢系统，有可能使氢气产量增加10倍或更高些；（2）细胞固定化技术的应用，有可能提高微型绿藻持续产氢能力。在德国、加拿大、日本等国家为实现“洁净氢能源”的开发计划，积极建立“产氢藻类农场”，为实现氢能源规模生产做出巨大努力。加拿大已建成每天生产液态氢10吨的工厂；日本把产氢藻和光合细菌的高效产氢列为研究重点，将研制用于火箭发动机使用的冰糕状“脂膏氢”，以提高火箭发射推力。美国期望到2030年把氢能源作为美国一种主要能源。看来，微型绿藻和光合微生物生产氢能源将大有开发之势。四、充分利用有机垃圾或有机废水为原料生产氢能源日本北里大学研究人员用生活垃圾制取氢气取得良好效果，产率颇高，可将氢气不仅直接作洁净能源使用，而且为燃料电池的开发提供优质原料，更为经济实用，具有潜在的开发优势。研究人员选用一种厌氧性细菌即一种“梭菌”AM21B菌株，与加水研碎的剩菜、鱼骨等生活垃圾混合在一起，于37℃下发酵生产氢气，所得实验结果表明，每1公斤生活垃圾可获49升氢气；制氢后所余下的生活垃圾呈糊状，无臭味，可进一步实现资源化，使之成为农田有机肥料如堆肥。据称，日本研究人员为制取氢气的生活垃圾可循环利用，还研制新型“发酵设备”更有利于提高生活垃圾制氢效力。我国哈尔滨建筑大学研究人员已建立以厌气活性污泥为原料的有机废水经微生物发酵法生产氢的技术。有几个特点：（1）发酵法未采用纯菌种；（2）未用细胞固定化技术可持续产氢；（3）制氢系统工艺运行稳定；（4）所获氢的纯度高；（5）制取氢的产率比国外同类小试验高几十倍。目前已进入中试规模的连续产氢，其量可达每立方米产氢立方米，纯度达到99％。有望进入工业化生产，为氢能源的开发提供一条可行的生物途径。五、以CO2废气为原料开发新能源来源广泛的CO2既是重要温室气体之一，也是化工原料，当CO2的释放与吸收未达到动态平衡时必然给生态环境产生不良后果。为此，CO2作为一类废气如何进一步转化，实现资源化的研究有着重要意义。其中将其实现能源化是值得注意的研究课题。至少可采用化学方法和生物方法使CO2转化能源。（一）、化学方法利用催化剂：用高效催化剂沸石，约99%的活性铝颗粒表面吸附铑、锰，按CO2与氧的比例为1∶4,300℃、1个大气压条件下，至少90%的CO2可转化为甲烷，若10个大气压时，其转化率可达100%。当然也有一个降低氢、铑的成本问题。所获得的甲烷不仅提供能源和化工原料，同时包括CO2在内减轻温室效应发生带来好处。（二）、生物方法利用藻类：前面已提到藻类特别是那些微型单胞藻不论是原核的或是真核的，它们是吸收CO2进行光合作用生产绿色新能源最有效途径。大量微型藻增殖过程中充分利用CO2，在光照条件下合成有机物将太阳能储存起来，其藻体生物量称得上是个巨大的“储能库”，因此，将其制作固体燃料或者说干燥燃料是可行的，英国将它用于发电；也可用各类藻体包括海藻在内的生物量为原料，通过发酵途径制取甲烷及其它能源；微型藻细胞固定化连续产氢能也是可取的。正因为各种藻类所表现特定功能，既是“储能库”，又是“供能库”，从中可获取所需要的洁净能源。因此有专家预计，利用CO2制造生物能源特别是氢能将是本世纪大有希望而较为理想的能源供应。六、微生物发酵生产乙醇大有可为乙醇俗称酒精，既用于医药、化工，又是未来要发展的一类无污染的洁净能源，也是重要再生能源之一，具有燃料完全、效率高、无污染等特点。用它稀释汽油所配制成“乙醇汽油”，替代含铅汽油，功效可提高15％左右。据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，大大减少大气污染。既然乙醇用于汽车燃料显示其优越性，那么如何采用最佳途径来生产乙醇呢？其中采用最经济而实用的办法制取乙醇有两方面值得认真考虑：一是利用废弃的农业秸秆为原料生产燃料乙醇；二是培植绿藻生产乙醇。就前者而言，秸秆在全球是一类量大面广的作物废弃物，我国每年有亿吨秸秆的产出，直接燃烧污染环境，如果利用这些秸秆哪怕是一部分生产燃料乙醇的话，那是一件利国利民的事，有利于保护生态环境。如果利用乙醇作为汽油添加剂来代替现用的含铅汽油添加剂---甲基叔丁基醚（MTBE）的话，那么不论是改造汽油提高效率或是保护生态环境是非常有益的，很有商业潜力。2年前在美国燃料用乙醇达413万--586万吨，约占美国乙醇消费量的83％-87％；目前我国燃料乙醇生产及市场都是空白。然而，乙醇作为一种有效的汽油含氧添加成分是有其优越性的，在美国，有8％的含氧物汽油中所添加的含氧物是乙醇，而现在MTBE的替代物只有乙醇。有报道指出，美国加州至少有1万处地下水受到渗漏的MTBE污染，全美国则有14％的饮水井被污染，而MTBE是动物的致癌物，对人体健康也有潜在的危害。政府一方面禁止汽油中使用MTBE添加剂；另一方面积极发展乙醇作为其替代物的生产。美国加州一个州今后2年每天需要乙醇达万桶（注：美制1桶＝31．5加仑），5年后需求量将为万桶。为此，美国的乙醇生产商已在扩大乙醇的生产能力；无疑，MTBE的禁用给乙醇工业带来无限商机。从此也可以看出，把握开发燃料乙醇的商机正是发展绿色新能源的必需。在我国，有条件，有能力，也有技术充分利用废弃的各类秸秆实现资源化或能源化是完全可能的。每年只要从亿吨秸秆中利用1亿吨来生产燃料乙醇的话，那么乙醇产量可达2000万吨。据有关专家对其经济评估，认为以秸秆为原料生产乙醇的成本低于用粮食发酵生产乙醇的成本；而高于炼油厂生产汽油的成本，但与汽油添加剂MTBE相比更显示其竞争力。尽管秸秆生产燃料乙醇有它一定特色和优越性，但对其生产工艺和效力尚需作进一步探究。至于绿藻制取乙醇与传统微生物发醇途径生产乙醇是大不相同的。绿藻是一类自养型真核生物，其中如单细胞小球藻用来开发新能源很有潜力。日本一家公司的研究小组从表层海水中获得一种叫Tit－1的海藻新品种，类似小球藻（直径约10μm），白天它与普通植物一样在光照条件下将CO2转化为淀粉贮藏起来，还能在弱光或厌氧条件下将淀粉转化为乙醇，有其特点：不会造成环境污染，能吸收大气中CO2，大大减轻温室效应，并获得乙醇产品。这种自养型与异养型的有机结合生产乙醇是个典型实例，具有独特的优越性。总之，上面提到的六个方面不论以何种形式获得各种不同的燃料或能源，作为一类不污染环境的一代洁净生物燃料或生物能源均有“绿色能源”之称，是未来能源建设的发展方向。现代文明进步，人类的生存与发展，迫切需要洁净新能源和无污染的生态环境，它们彼此之间是紧紧联系在一起的。可以预料，21世纪随着各项建设的需要和科技进步，绿色能源必将得到进一步发展。
秸秆微贮即农作物秸秆微生物发酵贮存技术，是农作物秸秆提高其营养价值的秸秆处理方法。近年来，秸秆氨化、碱化、青贮等秸秆处理技术的推广应用，为合理开发饲料资源，充分解决饲草、饲料问题作出了积极的贡献，并取得了巨大的经济效益和社会效益。但是，青贮对秸秆的要求较高，季节性较强：而氨化的液氨和氨水运输又很不方便，而且还有一定的不安全性。 秸秆微贮技术通过加入木质素纤维素发酵剂秸秆微贮宝，在密闭的厌氧条件下，促进秸秆纤维素，半纤维素和木质素的分解，改善秸秆的适口性，提高其消化率，并增加营养。秸秆微贮宝处理农作物秸秆，具有产量高、成本低、增重快，无毒害等特点，可以作为一种处理秸秆的新技术，生产的饲料广泛应用于草食家畜的饲养。这一技术的成功应用，为我国农区作物秸秆的有效利用和发展农区畜牧业，又开辟了一条新的途径。[编辑本段]特点 微贮秸秆有如下一些特点： 1．适口性好。秸秆经微生物发酵后，质地变得柔软，并具有酸香酒气味，适口性明显提高，增强了家畜的食欲。与未经过处理的秸秆相比，一般采食速度可提高43％，采食量可增加20％以上。 2．营养价值和消化率高。在微贮过程中，经秸秆微贮宝作用后，秸秆中的纤维素和木质素部分被降解，同时纤维素木质素的复合结构被打破。这样，瘤胃微生物能够与秸秆纤维充分接触，促进了瘤胃微生物的活动，从而增加了瘤胃微生物蛋白和挥发性脂肪酸的合成量，提高了秸秆的营养价值和消化率，使秸秆变成了牛、羊的优质饲料，促进牛、羊增重。生产实践表明，3公斤微贮秸秆相当于l公斤玉米的营养价值。通过微贮，麦秸的消化率可提高55．6％，水稻秸秆的消化率可提高57．9％，玉米秸秆的消化率可提高61．2％。用微贮秸秆饲喂牛、羊和未处理秸秆相比，可使其日增重提高30％以上。 3．成本低廉。只需50克或50毫升秸秆微贮宝，就可以处理1000公斤秸秆，而氨化同样多的秸秆则需用尿素40—50公斤，两者的处理效果基本相同。但微贮秸秆可比尿素氨化降低成本80％左右，其使用安全性能也比氨化法高。 4．操作简便。秸秆微贮与青贮、氨化相比，商更简单易学。只要把秸秆微贮宝活化后，放到1％的盐水中，然后均匀地喷洒在秸秆上，在一定的温度和湿度下，压实封严，在密闭厌氧条件下，就可以制作优质微贮秸秆饲料。微贮饲料安全可靠，微贮饲料菌种均对人畜无害，不论饲料中有无微生物存在，均不会对动物产生毒害作用，可以长期饲喂，用微贮秸秆饲料作牛、羊的基础饲料可随取随喂，不需晾晒，也不需加水，很方便。 5．贮存期长。秸秆微贮宝发酵处理秸秆的温度为10—40℃且无论青的或干的秸秆都能发酵。因此，我国南方部分地区全年都可以制作秸秆微贮饲料。华巨秸秆微贮宝高效生物发酵剂，可利用秸秆中的碳水化合物迅速发酵，繁殖快，成酸作用强，具有很好的抗腐败防霉能力。秸秆经微贮发酵后，能够形成大量的有机酸，这些有机酸具有很强的杀菌抑菌能力，故发酵的微贮秸秆饲料不易发生霉变，可以长期保存。[编辑本段]基本原理 秸秆中加入华巨秸秆微贮宝高活性发酵菌种后，使秸秆中分解纤维素的菌数大幅度提高。在适宜温度、湿度和密闭的厌氧条件下，秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素大量降解，产生糖类，继而又被转化成乳酸和挥发性脂肪酸，使pH值下降到4．5—5．0，抑制有害菌和腐败菌的繁殖。经微贮后，秸秆转化成优质粗饲料，不但提高了饲用价值，而且不容易发生腐败，可以长期贮存饲喂。微贮的作用主要表现在以下几个方面： 1．在微生物的作用下，秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素被酶解，使秸秆变得膨松和柔软，提高了秸秆的适口性，增加了动物采食量。 2．由于微生物发酵的作用，使变得柔软和膨胀的秸秆能够充分地与反刍动物瘤胃微生物相接触，从而使粗纤维类物质能够更充分地被瘤胃微生物所分解，提高了秸秆的消化率。 3．微贮时，秸秆中的纤维素、半纤维素被微生物部分地分解，并转化为糖类和脂肪类，从而提高了秸秆的碳水化合物和脂肪酸的含量，提高了秸秆的营养价值。秸秆经微贮后，其代谢能和有机酸含量显著提高，而纤维素、半纤维素和木质素的含量则明显下降。 4．秸秆微贮是在密闭的厌氧条件下进行的，由于秸秆微贮宝微生物菌群可以秸秆中的纤维素为底物，将其酶解为木聚糖，进而降解成木聚寡糖、木三糖和木二糖等，最后降解成木糖。然后再经无氧发酵，将其转化成有机酸类。随着有机酸含氨蹭加，封闭的秸秆微贮容器内氢离子浓度赶齐越高，从而导致秸秆饲料的pH值逐步下降，当pH值下降到4．5—5．0时，酸性抑制了各种微生物的活动，从而使各种有害菌热不能繁殖，使微贮秸秆饲料可以长期保存。[编辑本段]微贮发酵过程有氧发酵过程 微贮是在于无氧条件下利用微生物发酵的秸秆处理技术。但在秸秆的封闭过程中，秸秆原料中或多或少地存在着氧气，这就使得在发酵的最初几天里好氧性微生物得以生长和繁殖。通过这些好氧性微生物的活动可将秸秆中的少量糖分和氧气转化成二氧化碳和水，最后氧气越来越少，直至氧气的含量下降为零。这时好氧性微生物就不能生存，最后全部死亡。秸秆的酶解过程 由于微生物的活动，产生了各种酶类，这些酶类市破坏秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素的结构，使它们逐级降解，形成各种糖类物质。秸秆的酶解过程是比较缓慢的，随着微牛物繁殖量的增加和微生物活性的提高，秸奸被逐步酶解为糖类物质。在整个酶解过校中，半纤维素最易被降解，而形成较大数量的木糖、阿拉伯胶、葡萄糖、甘露糖和半乳糖。当这些糖类达到一定浓度时，微生物就可以利用这些糖分作为底物产酸发酵。产酸发酵过程 微生物利用秸秆饲料中的糖类作为底物，并将它们转化为有机酸类的过程。秸秆经有氧发酵后，氧气被消耗尽，需氧微生物不能存活。这时厌氧性微生物开始活动。它们在厌氧条件下，不能将糖类底物彻底转化成水和二氧化碳，只能分解为各种有机酸类，包括已酸、丙酸、乳酸、丁酸等。这些有机酸在秸秆饲料中发生电离，形成大量的氢离子，使秸秆饲料酸化，pH值下降。当pH值下降到4．5—5．0时，酸性又抑制了各种微生物的活动，从而使微生物活动减慢，而形成良好的秸秆微贮饲料。[编辑本段]秸秆微贮成功的条件 ①．秸秆微贮必须在密闭的无氧条件下进行。秸秆中氧气含量越少，有氧发酵时间越短，好氧性腐败微生物作用的时间越短，秸秆越不易发生腐败霉烂，微贮越容易成功。所以在填装微贮料时，一定要装紧压实，尽可能多地排除空气、封严，以防漏气。 ②．微贮时一定要保证适宜的湿度。水分过多或过少，微贮均不易成功。一般微贮要求秸秆饲料的水分为60％—70％。 ③．温度要适宜。一般温度在10—40℃的范围内，微贮最易成功。 ④．微贮时要添加秸秆微贮宝高效活性菌种，若不添加菌种，杂菌发酵较为激烈，微贮则不会成功。[编辑本段]原料配比概述 秸秆微贮饲料的原料配比是：每1000公斤作物秸秆(含水量在15％以下)加入约1000公斤水，加入50克秸秆微贮宝。将原料混合均匀，装入微贮窖中，封闭好，在10—40℃的温度条件下，进行发酵。其流程图如下： 选取秸秆→切短→装窖→压实→密封→出窖→饲喂→秸秆微贮宝→活化→喷洒准备微贮设施 制作微贮秸秆大多利用微贮窖进行。微贮窖可以是地下式或半地下式的，应选在土质坚硬，排水良好，地下水位低，距畜舍近，取用方便的地点。微贮窖最好用砖和水泥砌成口大底小的梯形窖，斜度一般以6—8度为宜。准备秸秆 选取新鲜无霉变的秸秆，微贮前必须切短，以便压实，保证微贮饲料的质量，一般玉米秸切成2—3厘米长，麦秸和水稻秸可切成5—6厘米长。准备菌液 （1）．菌种活化。将每袋50克或50毫升的秸秆微贮宝倒入2000毫升低于40℃、1％的白糖溶液中，经充分溶解后，在常温下放置1—2小时备用。活化的菌种的用量，应根据当天能处理秸秆的数量来确定。 （2）．菌液配制。把已经活化好的菌液加入到含盐—1％的水溶液中，以备喷洒。各种配料用量见表如下： 种类 重（千克） 微贮宝量 食盐量（千克） 水量（千克） 贮料含水量 玉米秸 1000 50克／毫升 7．5 750 60％-65％ 稻秸 1000 50克／毫升 8．5 850 60％一65％ 麦秸 1000 50克／毫升 800 60％一65％装署 将切短的秸秆装入微贮窖中，每装20—30厘米厚，喷洒一遍菌液，要求喷洒均匀，使菌液与秸秆充分接触。用脚踩实或用机械压实。然后继续装入秸秆，装20—30厘米厚后，再进行喷洒和踩压，如此反复装料，直至装到高出窖面30—35厘米为止。封窖 秸秆装好后，一般可在最上层按每平方250克均匀地撒上一层盐。然后用较厚的塑料薄膜盖好，塑料薄膜应比窖口要稍大，以便保持窖内密封。盖好后排除窖内的空气，然后封严，再在塑料布上加盖一层干草，以便保温。然后用泥土封闭压实。 封窖后要及时进行检查，防止踩压，防止深陷，如出现裂缝或漏洞，应及时封堵以防漏水漏气。在微贮过程中，更应防止漏水，一旦漏水，秸秆易腐烂变质。发酵时间的长短因气温的不同而有一定的变化。一般10—40℃的气温条件下，经10—15天就可完成微贮发酵。开窖利用 微贮发酵好后，即可开窖取用。开窖时，应从窖的一端开始，揭开塑料薄膜，由上至下逐段垂直取用。用完后用塑料薄膜封盖好，切忌全部揭开塑料薄膜，否则，会有大量的空气进入窖内，容易引起二次发酵，使秸秆发生腐烂变质。 （1）．微贮秸秆的质量检查。开窖后，应检查秸秆发酵是否成功。微贮秸秆饲料质量的好坏，可用如下方法检查：①看。主要看秸秆的颜色和结构。发酵好的秸秆一般呈黄褐色，鲜亮而有光泽；结构完整，无霉烂、结块现象。②嗅。主要是闻秸秆的气味。好的秸秆微贮料具有浓郁的水果香味和醇香味，并有一定的酸味。如果有刺鼻的酸臭味或霉败味，则说明微贮发酵失败。③摸。主要是用手去感觉秸秆饲料的质地。好的秸秆微贮料手感柔软松散，质地湿润，不粘不滑。若发粘，则说明质量不佳；若干燥粗硬，则说明还没有发酵完全。 （2）．微贮秸秆的饲喂效果。微贮秸秆是粗饲料，主要用来喂牛、羊等反刍动物和马、驴等草食家畜。微贮秸秆具有酸香气味，松软可口，能够增进家畜的食欲。据试验，牛、羊等动物采食微贮秸秆的速度与未处理秸秆相比，可提高30％—43％，采食量可增加20％—30％：用微贮秸秆饲喂生长肉牛，每天添加2．5公斤精料的情况下，其平均日增重可超过1．5公斤；用于饲喂奶牛，每日可多产奶1．5—3公斤。同时，用微贮秸秆喂畜还可防治畜禽肠胃疾病★★★★★★★请看参考资料中的视频教程★★★★★★★★★★★★★★★