生物滴滤系统处理模拟甲苯废气研究
发布时间：2021-11-16 18:44
挥发性有机气体的排放是造成环境污染的重要原因之一,同时对人类健康构成严重威胁。其中,甲苯作为典型的挥发性有机物,源于许多行业的生产和运输过程中,具有易挥发、气量大、浓度低等问题而难于被治理。因此,对甲苯废气的高效治理显得尤为重要。本研究自行设计生物滴滤系统,聚氨酯海绵作为填料,模拟甲苯废气为目标气体,采用活性污泥作为菌源直接挂膜,分别探究了室温条件下空白系统、启动挂膜以及稳定运行三个阶段甲苯进气浓度、进气量及营养液喷淋速率对甲苯去除效率的影响;生物膜形态及结构进行扫描电镜和高通量测序技术的测试分析;降解产物的检测,分析甲苯降解程度及原因;最后通过响应面分析进行试验条件的优化。在节约成本的条件下,得到高效且稳定运行的生物滴滤系统,以期为后续的研究工作提供一定的理论支撑。研究结果表明:（1）未添加填料的空塔试运行,甲苯进出口浓度差小于3%,说明系统气密性良好;空白系统各因素下甲苯吸附效率在3%5%之间,对后续系统运行的影响可忽略不计。（2）生物滴滤系统在甲苯进气量15 L/min、进气浓度100300 mg/m3及营养液喷淋...
【文章来源】：上海第二工业大学上海市
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 甲苯污染概述
1.1.1 主要来源
1.1.2 性质及危害
1.2 控制技术
1.3 生物滴滤法处理甲苯
1.4 影响生物滴滤塔去除效果的主要因素
1.4.1 填料
1.4.2 添加剂
1.4.3 其他影响因素
1.5 研究意义及内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究目标
1.5.3 研究思路
1.5.4 研究内容
第二章 材料与方法
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验装置
2.3.1 实验装置设计原则及思路
2.3.2 生物滴滤塔
2.4 实验流程
2.5 分析方法
2.5.1 相关参数测定分析及计算方法
2.5.2 生物膜相关性能分析方法
第三章 生物滴滤系统试运行及挂膜启动研究
3.1 生物滴滤系统空白运行结果
3.1.1 空塔试运行结果
3.1.2 空白系统运行期间进气浓度对结果的影响
3.1.3 空白系统运行期间进气量对结果的影响
3.1.4 空白系统运行期间营养液喷淋速率对结果的影响
3.1.5 结论
3.2 生物滴滤系统挂膜启动实验
3.2.1 活性污泥前处理
3.2.2 甲苯降解率在挂膜期间的变化
3.3 生物膜在挂膜期间的变化
3.4 本章小结
第四章 生物滴滤系统长期运行期间去除效果及各性能研究
4.1 长期运行期间影响因素实验研究
4.1.1 进气浓度对去除效率的影响
4.1.2 不同进气量(停留时间)对去除效率的影响
4.1.3 不同营养液喷淋速率对去除效率的影响
4.2 生物滴滤系统长期运行表现
4.3 生物滴滤系统长期运行生物膜的表现
4.4 生物滴滤系统长期运行微生物菌落的鉴定
4.4.1 各分类水平的微生物类群数统计
4.4.2 各分类水平的分类学组成分析
4.4.3 系统发育树和分类等级树的构建
4.4.4 功能类群分布统计
4.4.5 小结
4.5 净化产物分析
4.6 本章小结
第五章 响应面优化实验
5.1 实验设计及分析方法
5.2 试验结果与分析
5.2.1 优化结果
5.2.2 方差分析
5.2.3 响应面分析
5.3 验证模型实验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]光催化处理挥发性有机物研究进展[J]. 张轩,郭斌,孙嘉祺,解启航. 现代化工. 2018(05)
[2]响应面分析法优化离子液体双水相提取香樟叶中总黄酮的工艺条件[J]. 刘宝亮,曹桂萍. 现代食品科技. 2018(04)
[3]响应面法优化枯草芽孢杆菌NHS1产芽孢发酵培养[J]. 胡瑞萍,丁贤,李来好,李俊伟,伍文超,徐宁. 生态学杂志. 2018(02)
[4]VUV/O3协同降解气态甲苯[J]. 卢峰,李明玉,刘吉军,莫爵亭,何亮明,李道荣. 现代化工. 2018(03)
[5]助剂强化生物滴滤法处理VOCs研究进展[J]. 秦怡伟,刘佳,李坚,张芸,杨竹慧,邓葳. 化工环保. 2017(06)
[6]添加剂对生物滴滤器处理高温苯系物气体的强化效果[J]. 张长平,杜玲改,卢雨奇,曹自青. 现代化工. 2018(01)
[7]响应面分析法优化碱蓬多糖的脱色工艺[J]. 刘欣鑫,韩冠英,郭斌,崔錾. 食品工业科技. 2018(04)
[8]分析有机废气新型处理技术应用的研究进展[J]. 罗秋容,黄世裕. 环境与发展. 2017(08)
[9]生物滴滤法净化废气填料[J]. 丁雅萍,何硕,沈树宝,祝社民,陈英文. 现代化工. 2017(11)
[10]响应面分析法优化纳米零价铁铜双金属修复土壤浸提液中Cr（Ⅵ）[J]. 李璐玮,祝方,马少云,商执峰. 环境工程学报. 2017(01)
博士论文
[1]高效生物除臭滴滤塔的构建及微生态学分析[D]. 刘春敬.北京工业大学 2012
[2]生物滴滤器去除VOC的性能及其强化研究[D]. 余关龙.湖南大学 2011
[3]不同介质环境中生物表面活性剂强化降解生物质的作用[D]. 梁运姗.湖南大学 2011
硕士论文
[1]生物滴滤塔处理甲苯废气实验研究[D]. 李尚.合肥工业大学 2017
[2]双液相生物反应器处理二甲苯模拟废气[D]. 徐百龙.浙江大学 2014
[3]生物滴滤法处理甲苯和硫化氢混合废气的研究[D]. 陈英.北京工业大学 2013
[4]微量臭氧化强化生物滴滤降解VOCs的作用效应与作用机理[D]. 周卿伟.浙江工业大学 2013
[5]我国工业源VOCs排放时空分布特征与控制策略研究[D]. 杨利娴.华南理工大学 2012
[6]泡沫陶瓷填料生物滴滤塔净化甲苯废气研究[D]. 秦慧娟.河北科技大学 2012
[7]表面活性剂在生物滴滤器净化苯乙烯气体中的作用[D]. 宋甜甜.湖南大学 2012
[8]生物滴滤塔处理挥发性有机物（VOCs）工程设计[D]. 杨冰雪.浙江大学 2012
[9]四川传统肉制品栅栏因子及其防腐保质机理研究[D]. 付晓.西华大学 2011
本文编号：3499376
【文章来源】：上海第二工业大学上海市
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 甲苯污染概述
1.1.1 主要来源
1.1.2 性质及危害
1.2 控制技术
1.3 生物滴滤法处理甲苯
1.4 影响生物滴滤塔去除效果的主要因素
1.4.1 填料
1.4.2 添加剂
1.4.3 其他影响因素
1.5 研究意义及内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究目标
1.5.3 研究思路
1.5.4 研究内容
第二章 材料与方法
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验装置
2.3.1 实验装置设计原则及思路
2.3.2 生物滴滤塔
2.4 实验流程
2.5 分析方法
2.5.1 相关参数测定分析及计算方法
2.5.2 生物膜相关性能分析方法
第三章 生物滴滤系统试运行及挂膜启动研究
3.1 生物滴滤系统空白运行结果
3.1.1 空塔试运行结果
3.1.2 空白系统运行期间进气浓度对结果的影响
3.1.3 空白系统运行期间进气量对结果的影响
3.1.4 空白系统运行期间营养液喷淋速率对结果的影响
3.1.5 结论
3.2 生物滴滤系统挂膜启动实验
3.2.1 活性污泥前处理
3.2.2 甲苯降解率在挂膜期间的变化
3.3 生物膜在挂膜期间的变化
3.4 本章小结
第四章 生物滴滤系统长期运行期间去除效果及各性能研究
4.1 长期运行期间影响因素实验研究
4.1.1 进气浓度对去除效率的影响
4.1.2 不同进气量(停留时间)对去除效率的影响
4.1.3 不同营养液喷淋速率对去除效率的影响
4.2 生物滴滤系统长期运行表现
4.3 生物滴滤系统长期运行生物膜的表现
4.4 生物滴滤系统长期运行微生物菌落的鉴定
4.4.1 各分类水平的微生物类群数统计
4.4.2 各分类水平的分类学组成分析
4.4.3 系统发育树和分类等级树的构建
4.4.4 功能类群分布统计
4.4.5 小结
4.5 净化产物分析
4.6 本章小结
第五章 响应面优化实验
5.1 实验设计及分析方法
5.2 试验结果与分析
5.2.1 优化结果
5.2.2 方差分析
5.2.3 响应面分析
5.3 验证模型实验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]光催化处理挥发性有机物研究进展[J]. 张轩,郭斌,孙嘉祺,解启航. 现代化工. 2018(05)
[2]响应面分析法优化离子液体双水相提取香樟叶中总黄酮的工艺条件[J]. 刘宝亮,曹桂萍. 现代食品科技. 2018(04)
[3]响应面法优化枯草芽孢杆菌NHS1产芽孢发酵培养[J]. 胡瑞萍,丁贤,李来好,李俊伟,伍文超,徐宁. 生态学杂志. 2018(02)
[4]VUV/O3协同降解气态甲苯[J]. 卢峰,李明玉,刘吉军,莫爵亭,何亮明,李道荣. 现代化工. 2018(03)
[5]助剂强化生物滴滤法处理VOCs研究进展[J]. 秦怡伟,刘佳,李坚,张芸,杨竹慧,邓葳. 化工环保. 2017(06)
[6]添加剂对生物滴滤器处理高温苯系物气体的强化效果[J]. 张长平,杜玲改,卢雨奇,曹自青. 现代化工. 2018(01)
[7]响应面分析法优化碱蓬多糖的脱色工艺[J]. 刘欣鑫,韩冠英,郭斌,崔錾. 食品工业科技. 2018(04)
[8]分析有机废气新型处理技术应用的研究进展[J]. 罗秋容,黄世裕. 环境与发展. 2017(08)
[9]生物滴滤法净化废气填料[J]. 丁雅萍,何硕,沈树宝,祝社民,陈英文. 现代化工. 2017(11)
[10]响应面分析法优化纳米零价铁铜双金属修复土壤浸提液中Cr（Ⅵ）[J]. 李璐玮,祝方,马少云,商执峰. 环境工程学报. 2017(01)
博士论文
[1]高效生物除臭滴滤塔的构建及微生态学分析[D]. 刘春敬.北京工业大学 2012
[2]生物滴滤器去除VOC的性能及其强化研究[D]. 余关龙.湖南大学 2011
[3]不同介质环境中生物表面活性剂强化降解生物质的作用[D]. 梁运姗.湖南大学 2011
硕士论文
[1]生物滴滤塔处理甲苯废气实验研究[D]. 李尚.合肥工业大学 2017
[2]双液相生物反应器处理二甲苯模拟废气[D]. 徐百龙.浙江大学 2014
[3]生物滴滤法处理甲苯和硫化氢混合废气的研究[D]. 陈英.北京工业大学 2013
[4]微量臭氧化强化生物滴滤降解VOCs的作用效应与作用机理[D]. 周卿伟.浙江工业大学 2013
[5]我国工业源VOCs排放时空分布特征与控制策略研究[D]. 杨利娴.华南理工大学 2012
[6]泡沫陶瓷填料生物滴滤塔净化甲苯废气研究[D]. 秦慧娟.河北科技大学 2012
[7]表面活性剂在生物滴滤器净化苯乙烯气体中的作用[D]. 宋甜甜.湖南大学 2012
[8]生物滴滤塔处理挥发性有机物（VOCs）工程设计[D]. 杨冰雪.浙江大学 2012
[9]四川传统肉制品栅栏因子及其防腐保质机理研究[D]. 付晓.西华大学 2011
本文编号：3499376
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