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预处理调解对剩余污泥发酵液微生物电解产氢影响研究

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预处理调解对剩余污泥发酵液微生物电解产氢影响研究
论文目录
 
摘要第1-6页
Abstract第6-14页
第1章 绪论第14-34页
  1.1 课题背景及研究的目的和意义第14-15页
    1.1.1 课题来源与项目支持第14页
    1.1.2 研究背景与意义第14-15页
  1.2 剩余污泥厌氧发酵制氢技术第15-21页
    1.2.1 剩余污泥的基本特性及成分分析第15-16页
    1.2.2 剩余活性污泥预处理技术第16-21页
    1.2.3 污泥厌氧发酵制氢的研究现状及存在问题第21页
  1.3 微生物电解产氢的研究现状第21-28页
    1.3.1 MECs产氢机理第22-23页
    1.3.2 MECs产氢的影响因素第23-25页
    1.3.3 MECs处理剩余活性污泥的研究现状第25-26页
    1.3.4 MECs微生物群落结构研究意义及进展第26-28页
  1.4 微生物电解产氢面临的问题与挑战第28-32页
    1.4.1 产甲烷菌生长导致微生物电解产氢率降低第29-30页
    1.4.2 微生物电解转化污泥有机质产氢效率尚待提高第30-31页
    1.4.3 微生物电解产氢中关键微生物及其功能第31-32页
  1.5 本文研究内容和技术路线第32-34页
第2章 实验材料与方法第34-49页
  2.1 实验材料及设备第34-36页
    2.1.1 污泥来源及性质第34页
    2.1.2 污泥发酵液来源及性质第34-35页
    2.1.3 营养液成分第35-36页
    2.1.4 主要的实验仪器及设备第36页
  2.2 实验装置及运行参数第36-40页
    2.2.1 高温微氧污泥预处理及序批式污泥发酵装置第36-38页
    2.2.2 单极室MECs反应器第38-39页
    2.2.3 MECs污泥发酵液挥发酸积累及实验设置第39-40页
    2.2.4 单室MECs反应器酸性冲击实验设置第40页
  2.3 分析检测方法第40-42页
    2.3.1 挥发性脂肪酸测定第40-41页
    2.3.2 溶解性有机物测定第41页
    2.3.3 生物气(H_2、CH_4、CO_2)测定第41-42页
    2.3.4 三维荧光光谱(3D-EEM)分析第42页
  2.4 微生物电解产氢反应器性能评价指标第42-44页
    2.4.1 氢气产率第42页
    2.4.2 库仑效率第42-43页
    2.4.3 能量回收率第43-44页
  2.5 微生物群落结构解析第44-49页
    2.5.1 DNA提取第44页
    2.5.2 PCR-DGGE第44-45页
    2.5.3 SSCP第45页
    2.5.4 微生物群落与功能基因分析第45-46页
    2.5.5 高通量 16S r RNA基因焦磷酸测序第46-49页
第3章 污泥发酵液微生物电解产氢特性第49-72页
  3.1 引言第49-50页
  3.2 发酵液成分对微生物电解产氢转化率影响第50-59页
    3.2.1 发酵液中大分子蛋白质对产氢影响第50-52页
    3.2.2 发酵液中短链挥发酸成分对产氢影响第52-59页
  3.3 发酵液pH值对微生物电解产氢影响第59-66页
    3.3.1 发酵液pH对微生物电解效能影响第59-61页
    3.3.2 酸性pH冲击对功能菌群的影响第61-64页
    3.3.3 酸性pH冲击对关键功能基因的影响第64-66页
  3.4 发酵液电导率对氢气转化率的影响第66-70页
    3.4.1 不同外加电压对微生物电解产氢影响第66-67页
    3.4.2 发酵液主要离子成分对MECs产氢影响第67-69页
    3.4.3 发酵液电导率对微生物电解产氢的影响第69-70页
  3.5 本章小结第70-72页
第4章 污泥预处理对发酵液对微生物电解产氢影响第72-87页
  4.1 引言第72-73页
  4.2 不同预处理污泥发酵液在微生物电解池中转化规律第73-83页
    4.2.1 预处理方法对污泥发酵液性质影响第73-75页
    4.2.2 污泥发酵液主要成分利用率分析第75-78页
    4.2.3 污泥发酵液微生物电解产氢分析第78-83页
  4.3 不同预处理污泥发酵液能量回收效率分析第83-86页
  4.4 本章小结第86-87页
第5章 微氧-热碱联合预处理条件下发酵液微生物电解产氢分析第87-111页
  5.1 引言第87-88页
  5.2 微氧对污泥预处理及发酵液性质的影响第88-104页
    5.2.1 微氧条件对热碱联合预处理剩余污泥有机物释放规律第88-90页
    5.2.2 预处理后污泥溶解性有机物的荧光物质分析第90-95页
    5.2.3 微氧对热碱联合预处理剩余污泥发酵的影响第95-98页
    5.2.4 微氧-热碱联合预处理污泥发酵液微生物电解产氢效能第98-101页
    5.2.5 微生物电解污泥发酵液产氢功能菌群分析第101-104页
  5.3 微氧抑制电极生物膜菌群产甲烷提高微生物电解产氢收率的机制第104-107页
    5.3.1 微氧条件抑制产甲烷过程第104-106页
    5.3.2 电极生物膜短期曝气对产甲烷菌影响第106-107页
  5.4 不同预处理污泥发酵液微生物电解池产氢效能比较分析第107-109页
  5.5 本章小结第109-111页
结论第111-113页
参考文献第113-128页
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果第128-130页
致谢第130-131页
个人简历第131页

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