表面活性剂Tween-20及Zn(Ⅱ)强化生物滴滤器处理有机废气的性能研究

发布时间：2024-02-14 21:33

　　挥发性有机物(Volitile Organic Compounds, VOC)的排放已被认定是重要的环境问题之一。尽管生物滴滤器(Biotrickling filters, BTF)已被发现且能有效控制VOC的排放，但该项技术在处理疏水性有机物时效果并不太理想。采用添加剂强化生物滴滤技术可增强VOC从气相转移到可被微生物利用的微生物相的质量传递效率，增强微生物活性，进而提高后续的生物降解速率，被认为是克服上述问题的非常有前途的方法。 本研究选取乙苯作为模型VOC，非离子表面活性剂Tween-20以及金属离子Zn(II)作为添加剂。启动初期使附着在填料上的微生物暴露于350mg m-3的乙苯废气中，停留时间为40秒，待去除效率达到97%后取出适量微生物进行毒性研究，结果表明，Tween-20在0.0-737mg L-1范围内对微生物生长均有促进作用，且浓度越高促进作用越明显；而Zn(II)仅在浓度小于5mg L-1时对微生物有利。随后将添加剂引入到BTF中，并逐步提高其添加浓度，当表面活性剂由3.684mgL-1提高到7.368、36.84、73.68mg L-1时，去除效率先升高后降低...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
插图索引
附表索引
第1章 绪论
    1.1 挥发性有机物概述
        1.1.1 挥发性有机物的概念
        1.1.2 挥发性有机物的来源
        1.1.3 挥发性有机物的危害
    1.2 生物反应器处理挥发性有机废气
        1.2.1 发展过程
        1.2.2 处理机理
        1.2.3 现状及趋势
    1.3 添加剂在生物反应器中的应用
        1.3.1 添加剂种类
        1.3.2 作用机理
        1.3.3 现状及趋势
    1.4 生物膜蓄积与控制技术
        1.4.1 生物膜蓄积及其影响
        1.4.2 生物膜蓄积控制技术
    1.5 研究目的、内容和思路
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容及技术路线
        1.5.3 研究思路
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验装置及流程
    2.2 实验材料
        2.2.1 模拟气体
        2.2.2 添加剂
        2.2.3 接种微生物
        2.2.4 营养液
        2.2.5 填料
    2.3 实验条件控制
        2.3.1 温度
        2.3.2 湿度
        2.3.3 pH
        2.3.4 压降
    2.4 实验方法
        2.4.1 取样方法
        2.4.2 气相分析方法
        2.4.3 微生物相分析方法
第3章 添加剂最佳量的研究
    3.1 引言
    3.2 实验方法及流程
        3.2.1 实验装置启动
        3.2.2 微生物毒性
        3.2.3 Tween-20 及 Zn(II)用量优化
        3.2.4 生物膜蓄积控制
        3.2.5 实验总体流程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 生物滴滤器启动阶段性能
        3.3.2 Tween-20 及 Zn(II)毒性
        3.3.3 Tween-20 及 Zn(II)用量优化
        3.3.4 生物膜蓄积及其控制
    3.4 本章小结
第4章 添加剂促进生物滴滤器的性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验装置启动
        4.2.2 Tween-20 及 Zn(II)存在下滴滤器的性能研究
        4.2.3 生物膜蓄积控制
        4.2.4 实验总体流程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 启动阶段性能
        4.3.2 有机负荷的影响
        4.3.3 有机负荷一定时停留时间的影响
        4.3.4 进口浓度一定时停留时间的影响
        4.3.5 生物膜蓄积及控制
    4.4 小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文
附录B 攻读硕士学位期间所申请的国家专利



本文编号：3898651