小麦水解酸化液的制备及其应用研究

项目名称 小麦秸秆水解酸化液的制备及其应用研究项目类型 （ √ ）创新训练项目（）创业训练项目（）创业实践项目项目实施时间 起始时间： 2016年 5月完成时间： 2017年 5月申请人或申请团队 姓名 年级 学校 所在院系/专业 联系电话 E-mail主持人 姜红林 13级 201303040220 环境学院 /环境工程 18821673536 506359554@qqcom成员 裘春柳 13级 201301010409 轻工学院 /制浆造纸 13474137373 1035669967 @qqcom罗婷 14级 201403040407 环境学院 /环境工程 18292001035 879715259 @qqcom姜泽玉 14级 201403040306 环境学院 /环境工程 18292000806 514928668@qqcom陈彦欣 14级 201401010201 轻工学院 /制浆造纸 18292000791 571867696 @qqcom指导教师 姓名 王森 研究方向 工业废水处理及固体资源化利用技术年龄 36行政职务 /专业技术职务 博士、副教授主要成果 （ 1） 主要的教学成果包括：2014年度陕西科技大学优秀教师；荣获 2014年校级青年教师讲课比赛一等奖；主持并结题了 2012年国家级和 2013年省级大学生创新训练项目；主持 3项校级教改项目，其中两项已结题；已发表中文核心教改论文 3篇；指导优秀毕业设计 1次一等奖， 2次二等奖、 3次三等奖，参与获得校级教学成果一等奖。（ 2） 主要的科研成果包括 ：环境科学学术骨干培育人；主持了省部级项目 3项，厅局级项目 4项，企业横向项目 1项，校级重点项目 2项；参与了国家级 项 目 2项 ， 其 它 各 类 项 目 10余 项 ； 申 请 并 授 权 国 家 专 利 14项；以第一作者发表学术论文近 20篇，其中被三大检索收录 7篇， CSCD收录 3篇；近三年获得科研奖励 7项，包括省部级奖励 3项，厅局级奖励 4项，均排名前 3，其中两项排名第 1。

一、项目实施的目的、意义厌氧消化技术虽然已经具有很长的历史，自 18世纪 70年代以来，发达国家利用厌氧发酵技术处理有机污染物已经取得了较大的进展。国内的研究开始于 20世纪初，到上世纪 80年代才有了较大的进步，但用于农作物秸秆的厌氧消化还较少，因其有较多的木质素很难被厌氧消化菌群降解，因此秸秆的消化率较低，并且生物产气量也较低。国内外关于秸秆厌氧发酵的研究主要集中在厌氧消化影响因素的探索，例如接种物、 pH、温度以及秸秆预处理等因素，还有就是原料配比和工艺条件的优化。另一方面，已有的秸秆厌氧发酵相关研究主要是为了更好的高效产朝气，而对于秸秆厌氧发酵的水解酸化阶段以及其产物水解酸化液综合利用方面的研究还较少。陕西作为农业大省，年种植小麦面积约 1500万亩，小麦秸秆年产量接近 430万 t，小麦秸秆资源非常丰富。低 C/N污水无法满足生物脱氮对碳源的要求，因此外加碳源已成为低 C/N污水脱氮处理领域的最佳选择。然而目前各种外加碳源都有各自的应用局限性，高效、适宜广泛的生物碳源仍有待研究开发。在实际工程中，为了提高脱氮效率，通常需要外加碳源来补充碳源的不足。目前新型碳源的研究主要集中在以纤维素为主的固定碳源、污水水解产生的挥发性脂肪酸以及部分工业废水。小麦秸秆本身低 C/N较高，大约为 50～ 105，在厌氧消化过程中调控一定工艺，将厌氧发酵控制在水解酸化阶段，此时混合液中挥发酸含量保持最高，其 低 C/N也保持在较高的水平， N， P浓度则保持在较低的水平。将麦秆水解酸化所产发酵液用来作为处理低C/N污水的外加碳源，既可以促进农作物秸秆的合理利用，也可以减少环境污染的压力。本研究选择小麦秸秆为原料，采用厌氧搅拌罐发酵系统，以剩余污泥碱性厌氧发酵运行稳定时的水解酸化污泥为接种污泥进行启动，通过设计不同环境和麦秆投加负荷进行麦秆水解酸化工艺过程的研究，制备富含挥发性脂肪酸的高有机浓度麦秆水解酸化液，并以 MBSBR为反应器，获得以麦秆水解酸化液为外加碳源时的生活污水生物脱氮除磷性能。因此研究麦秆水解酸化产高效碳源及其在污水生物脱氮除磷中的应用具有重要的现实意义和环保价值。