废水能源开发方式的研究

我国正面临着巨大的能源压力，而能源却在日益耗尽[1]。因此开发并生产各种可再生能源，替代化石燃料是当今解决能源紧缺的一种有效途径。废水能源是一种数量巨大，永不枯竭的新能源。能使废弃物变成资源，既能减少环境污染，也能缓解日益严峻的能源紧缺问题。

废水能源的开发方式有很多，但最主要的有二种：废水厌氧消化产沼气，废水发酵产氢气。

在目前的经济技术条件下，废水产沼气已经进入到产业化了，我国已经有大量的大中型沼气工程，废水产沼气一般COD去除率都能达到80%以上[2]。而沼气又可以用作能源，因此废水产沼气不但是污染物无害化的过程，也能产生很大的经济效益。但是沼气是混合物，燃烧同时可能还会有少量SO2，还是会环境造成污染，因此还是需要寻找更清洁的燃料。

氢气是一种十分清洁、高效的能源，而且便于贮存，是最理想的燃料。但是，废水产氢COD去除率仅为30%左右，低于高效产沼气。在产氢的过程中，产氢发酵的有机酸并不能像沼气发酵一样得到进一步利用，随着有机挥发酸的积累，抑制了产氢的过程，最终导致产氢无法进行。随着反应的进行，氢气的增加也会抑制反应的进行，废水产氢在副产物综合利用方面还很低，因此，有研究者提出废水产氢与废水产甲烷结合在一起，以达到获得更多的能源和最大的COD去除率。因为产甲烷菌可以利用有机酸，也能利用氢气，从而能及时消耗一部分氢气，提高反应速率。

我们做了有关废水产氢和产甲烷的实验，由于该实验要耗费很长时间，因此，我们只做了该实验的初级阶段，在一个3柱式厌氧反应器中，前2个柱用来产氢气，第3个产沼气，具体的措施是在1、2柱内接种氢菌种——取花园土壤若干，放入烘烤箱，在120℃的温度下烘烤2小时，以杀灭甲烷菌和其他杂菌，保留氢菌种（因氢细菌属耐高温细菌）。在3柱进行产沼发酵培养，方法是柱内直接装入污水处理厂厌氧消化污泥。尽管反应器还没有达到理想状态，但是从现已获得的数据来看，实验结果还是能够说明一些问题的。为此，以下将对实验结果进行COD与pH值、反应器对进水COD浓度的反映等进行方面分析，以便进行下一步的实验。

（1）各柱进出水COD与pH值之间的关系

在进水pH值保持不变的情况下，进水COD浓度越高，pH值变化越剧烈，COD去除率越高，如图1进水COD浓度为1081mg/L，pH值为6.6，最终出水的pH值为5.3，COD去除率为69.9%，图2进水COD浓度为1216mg/L，pH值同样为6.6，但是最终出水的pH值为5.0，COD去除率为71.2%。由此可以得出结论，反应器是在酸性条件下对污染物进行降解的，即pH值在不断下降，一般情况下，pH值下降越大COD去除越多，但是在反应器内部并不具有普遍的规律，如图1中的1柱pH值降低了0.8，每升溶液中COD的去除量为311mg，而图2中的1柱pH值降低了1，每升溶液中COD的去除量为190mg。

（2）不同进水COD浓度反应器处理效果有一定差异

为了解反应器对不同进水COD浓度的反映，确定最佳进水COD浓度，以进水COD值和各柱COD值为纵坐标。

随着进水COD浓度的降低，反应器出水COD浓度也在降低，尤其是当进水COD浓度为877mg/L时，反应器的出水COD值达到最低，由此表明，反应器比较适应处理低浓度的废水。需要说明的是该处的结论并不与上述结论相矛盾，因为此处的实验并没有达到理想状态（COD去除率达到70%）。

由于本实验还正在进行，要达到理想状态，还需进一步的试验。因此，在目前状况下所得出的结论还是初步结论，还有许多东西需要进一步实验。

参考文献

[1]杜祥琬.中国能源的可持续发展之路.求是杂志.2006，22：36～39

[2]颜丽.沼气发电产业可行性分析.太阳能.2004，5（5）：12-15

作者简介：张潋滟（1984.2.2—），女，汉族，籍贯上海青浦，本科，工作单位：上海绿澄环保科技有限公司endprint

我国正面临着巨大的能源压力，而能源却在日益耗尽[1]。因此开发并生产各种可再生能源，替代化石燃料是当今解决能源紧缺的一种有效途径。废水能源是一种数量巨大，永不枯竭的新能源。能使废弃物变成资源，既能减少环境污染，也能缓解日益严峻的能源紧缺问题。

废水能源的开发方式有很多，但最主要的有二种：废水厌氧消化产沼气，废水发酵产氢气。

在目前的经济技术条件下，废水产沼气已经进入到产业化了，我国已经有大量的大中型沼气工程，废水产沼气一般COD去除率都能达到80%以上[2]。而沼气又可以用作能源，因此废水产沼气不但是污染物无害化的过程，也能产生很大的经济效益。但是沼气是混合物，燃烧同时可能还会有少量SO2，还是会环境造成污染，因此还是需要寻找更清洁的燃料。

氢气是一种十分清洁、高效的能源，而且便于贮存，是最理想的燃料。但是，废水产氢COD去除率仅为30%左右，低于高效产沼气。在产氢的过程中，产氢发酵的有机酸并不能像沼气发酵一样得到进一步利用，随着有机挥发酸的积累，抑制了产氢的过程，最终导致产氢无法进行。随着反应的进行，氢气的增加也会抑制反应的进行，废水产氢在副产物综合利用方面还很低，因此，有研究者提出废水产氢与废水产甲烷结合在一起，以达到获得更多的能源和最大的COD去除率。因为产甲烷菌可以利用有机酸，也能利用氢气，从而能及时消耗一部分氢气，提高反应速率。

我们做了有关废水产氢和产甲烷的实验，由于该实验要耗费很长时间，因此，我们只做了该实验的初级阶段，在一个3柱式厌氧反应器中，前2个柱用来产氢气，第3个产沼气，具体的措施是在1、2柱内接种氢菌种——取花园土壤若干，放入烘烤箱，在120℃的温度下烘烤2小时，以杀灭甲烷菌和其他杂菌，保留氢菌种（因氢细菌属耐高温细菌）。在3柱进行产沼发酵培养，方法是柱内直接装入污水处理厂厌氧消化污泥。尽管反应器还没有达到理想状态，但是从现已获得的数据来看，实验结果还是能够说明一些问题的。为此，以下将对实验结果进行COD与pH值、反应器对进水COD浓度的反映等进行方面分析，以便进行下一步的实验。

（1）各柱进出水COD与pH值之间的关系

在进水pH值保持不变的情况下，进水COD浓度越高，pH值变化越剧烈，COD去除率越高，如图1进水COD浓度为1081mg/L，pH值为6.6，最终出水的pH值为5.3，COD去除率为69.9%，图2进水COD浓度为1216mg/L，pH值同样为6.6，但是最终出水的pH值为5.0，COD去除率为71.2%。由此可以得出结论，反应器是在酸性条件下对污染物进行降解的，即pH值在不断下降，一般情况下，pH值下降越大COD去除越多，但是在反应器内部并不具有普遍的规律，如图1中的1柱pH值降低了0.8，每升溶液中COD的去除量为311mg，而图2中的1柱pH值降低了1，每升溶液中COD的去除量为190mg。

（2）不同进水COD浓度反应器处理效果有一定差异

为了解反应器对不同进水COD浓度的反映，确定最佳进水COD浓度，以进水COD值和各柱COD值为纵坐标。

随着进水COD浓度的降低，反应器出水COD浓度也在降低，尤其是当进水COD浓度为877mg/L时，反应器的出水COD值达到最低，由此表明，反应器比较适应处理低浓度的废水。需要说明的是该处的结论并不与上述结论相矛盾，因为此处的实验并没有达到理想状态（COD去除率达到70%）。

由于本实验还正在进行，要达到理想状态，还需进一步的试验。因此，在目前状况下所得出的结论还是初步结论，还有许多东西需要进一步实验。

参考文献

[1]杜祥琬.中国能源的可持续发展之路.求是杂志.2006，22：36～39

[2]颜丽.沼气发电产业可行性分析.太阳能.2004，5（5）：12-15

作者简介：张潋滟（1984.2.2—），女，汉族，籍贯上海青浦，本科，工作单位：上海绿澄环保科技有限公司endprint

我国正面临着巨大的能源压力，而能源却在日益耗尽[1]。因此开发并生产各种可再生能源，替代化石燃料是当今解决能源紧缺的一种有效途径。废水能源是一种数量巨大，永不枯竭的新能源。能使废弃物变成资源，既能减少环境污染，也能缓解日益严峻的能源紧缺问题。

废水能源的开发方式有很多，但最主要的有二种：废水厌氧消化产沼气，废水发酵产氢气。

在目前的经济技术条件下，废水产沼气已经进入到产业化了，我国已经有大量的大中型沼气工程，废水产沼气一般COD去除率都能达到80%以上[2]。而沼气又可以用作能源，因此废水产沼气不但是污染物无害化的过程，也能产生很大的经济效益。但是沼气是混合物，燃烧同时可能还会有少量SO2，还是会环境造成污染，因此还是需要寻找更清洁的燃料。

氢气是一种十分清洁、高效的能源，而且便于贮存，是最理想的燃料。但是，废水产氢COD去除率仅为30%左右，低于高效产沼气。在产氢的过程中，产氢发酵的有机酸并不能像沼气发酵一样得到进一步利用，随着有机挥发酸的积累，抑制了产氢的过程，最终导致产氢无法进行。随着反应的进行，氢气的增加也会抑制反应的进行，废水产氢在副产物综合利用方面还很低，因此，有研究者提出废水产氢与废水产甲烷结合在一起，以达到获得更多的能源和最大的COD去除率。因为产甲烷菌可以利用有机酸，也能利用氢气，从而能及时消耗一部分氢气，提高反应速率。

我们做了有关废水产氢和产甲烷的实验，由于该实验要耗费很长时间，因此，我们只做了该实验的初级阶段，在一个3柱式厌氧反应器中，前2个柱用来产氢气，第3个产沼气，具体的措施是在1、2柱内接种氢菌种——取花园土壤若干，放入烘烤箱，在120℃的温度下烘烤2小时，以杀灭甲烷菌和其他杂菌，保留氢菌种（因氢细菌属耐高温细菌）。在3柱进行产沼发酵培养，方法是柱内直接装入污水处理厂厌氧消化污泥。尽管反应器还没有达到理想状态，但是从现已获得的数据来看，实验结果还是能够说明一些问题的。为此，以下将对实验结果进行COD与pH值、反应器对进水COD浓度的反映等进行方面分析，以便进行下一步的实验。

（1）各柱进出水COD与pH值之间的关系

在进水pH值保持不变的情况下，进水COD浓度越高，pH值变化越剧烈，COD去除率越高，如图1进水COD浓度为1081mg/L，pH值为6.6，最终出水的pH值为5.3，COD去除率为69.9%，图2进水COD浓度为1216mg/L，pH值同样为6.6，但是最终出水的pH值为5.0，COD去除率为71.2%。由此可以得出结论，反应器是在酸性条件下对污染物进行降解的，即pH值在不断下降，一般情况下，pH值下降越大COD去除越多，但是在反应器内部并不具有普遍的规律，如图1中的1柱pH值降低了0.8，每升溶液中COD的去除量为311mg，而图2中的1柱pH值降低了1，每升溶液中COD的去除量为190mg。

（2）不同进水COD浓度反应器处理效果有一定差异

为了解反应器对不同进水COD浓度的反映，确定最佳进水COD浓度，以进水COD值和各柱COD值为纵坐标。

随着进水COD浓度的降低，反应器出水COD浓度也在降低，尤其是当进水COD浓度为877mg/L时，反应器的出水COD值达到最低，由此表明，反应器比较适应处理低浓度的废水。需要说明的是该处的结论并不与上述结论相矛盾，因为此处的实验并没有达到理想状态（COD去除率达到70%）。

由于本实验还正在进行，要达到理想状态，还需进一步的试验。因此，在目前状况下所得出的结论还是初步结论，还有许多东西需要进一步实验。

参考文献

[1]杜祥琬.中国能源的可持续发展之路.求是杂志.2006，22：36～39

[2]颜丽.沼气发电产业可行性分析.太阳能.2004，5（5）：12-15

作者简介：张潋滟（1984.2.2—），女，汉族，籍贯上海青浦，本科，工作单位：上海绿澄环保科技有限公司endprint