厌氧污泥产甲烷活性的测定
厌氧污泥的产甲烷活性是指单位重量的污泥(以VSS计)在单位时间内所能产生的甲烷量。
污泥的产甲烷活性可以反映出污泥所具有的去除COD及产生甲烷的潜力,是污泥品质的重要参数。
实验仪器:恒温水浴锅
250和500ml输液瓶、注射器(10ml)
橡胶管、医用针头、止水夹、三通管、量筒
实验药品:
(1)VFA母液:即为醋酸溶液=100gCOD/L(PH=7),1g醋酸=1.07gCOD。
(2)营养液:称取170g NH4Cl,37g KH2PO4,8g CaCl2·2H2O,9g MgSO4·4H2O溶于1升水中。
(3)微量元素:每升含:FeCl3·4H2O,2000mg;CoCl2·6H2O,2000mg;MnCl2·4H2O,500mg;CuCl2·2H2O,30mg;ZnCl2,50mg;(NH4)6Mo7O24·4H2O,90mg;Na2SeO3·5H2O,100mg;NiCl2·6H2O,50mg;EDTA,1000mg;36%HCl,1ml;刃天青,500mg。
(4)硫化钠母液(100g/L):每升水中含Na2S·9H2O 100g,临用时配制。
(5)吸收液:0.5%的氢氧化钠。
实验步骤:
(1)测定样品的VSS
(2)向250ml反应器(带胶塞输液瓶)中加入10mlVFA母液,加入2.5ml营养液,再加入0.33ml微量元素,加入3滴硫化钠母液,然后加入约180ml水。
(3)用氢氧化钠调节PH在7.1~7.3之间。
(4)按照反应器污泥浓度为1.36gVSS/L计算出应加的污泥量,加入污泥并加水至250ml,测定PH值。
(5)连接装置,并检验是否漏气,将水浴锅温度调到与现场相同温度,量筒内的水位以*低刻度线为基准(一般为10ml)。1小时后开始记数,每隔2小时读一次数,读数前摇晃反应器。
(6)第2次加液:待到底物VFA的80%被利用,产气量逐渐减少,开始第2次加液,用注射器吸取10ml VFA母液加入原混合液中,每隔2小时读数,记录产气量。
(7)绘制曲线:根据记录绘制出累积产甲烷量—发酵时间曲线如下图所示,产甲烷活性的计算应根据第2次投加底物的曲线计算。污泥的产甲烷活性应以*大活性区间的产甲烷速率R来计算,产甲烷速率R为这一区间的平均斜率,其单位为ml/h,*大活性区间应覆盖已利用底物的50%
(8)计算:
根据*大活性区间的平均斜率R即可计算出污泥的产甲烷活性,其结果以单位gCODCH4/ (g VSS·d)计。
—产甲烷速率(曲线中*大活性区间的平均斜率)mlCH4/h;
—含饱和水蒸气的甲烷毫升数转换为以克为单位的COD的转换系数(见下表);
—反应器中液体的体积,0.25L;
—反应器中污泥的浓度,1.36gVSS/L。
. 相当于1gCOD的甲烷体积的毫升数(1.013×105Pa)
温度℃ | 干燥甲烷 | 含饱和水蒸气的甲烷 |
10 | 363 | 367 |
15 | 369 | 376 |
20 | 376 | 385 |
25 | 382 | 394 |
30 | 388 | 405 |
35 | 395 | 418 |
40 | 401 | 433 |
45 | 408 | 450 |
50 | 414 | 471 |