生物过滤法净化高浓度多组分VOCs工艺研究

发布时间：2021-01-07 14:59

　　生物废气处理技术目前多用于低浓度的臭味排放物、挥发性有机物（VOCs）和有害空气污染物。目前所安装的绝大多数生物过滤装置所处理的废气中有机物浓度均低于0.5g·m^-3,单位立方米填料层在每小时内对污染物的去除能力低于50g有机碳(50g·m^-3·h（-1）)。本研究探索并解决了在高去除负荷下生物过滤装置出现的关键问题,为生物过滤处理较高浓度VOCs提供可靠的科学数据。 本研究采用以堆肥-火山灰为主要填料的分段式生物过滤反应器来净化高浓度VOCs气体。以乙酸乙酯、异丙醇、甲苯以及正己烷为目标物,考察了填料中微生物经不同的基质驯化后,反应器对污染物的去除过程以及操作过程中填料中微生物可利用营养、填料pH状况的变化。探索了填料初始含水量、生物可利用氮的添加量等因素对反应器操作的影响,确立了生物过滤法去除乙酸乙酯、异丙醇和甲苯混合气的适宜条件,并探讨解决在去除高浓度乙酸乙酯和异丙醇混合气过程中生物可利用氮损失的问题。主要研究结论: （1） 由乙酸乙酯驯化的生物过滤反应器对甲苯的去除能力与由甲苯驯化的生物过滤器相当(50g·m^-3... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

污染物去除过程双膜模型

并且污染物在气相和生物膜相间的界面间可以快速达到平衡。生物膜应包括水、细胞、溶解的污染物、降解后的产物等。污染物在生物膜相中的扩散和降解过程与双膜模型相同(图1一7)[23]。污染物在生物膜中的有效扩散系数(De)与生物膜中的细胞浓度有关系[27】，在通常情况下，D。小于污染物在水中的有效扩散系数Dw。污染物在生物膜中的浓度与污染物的溶解度有关，但是污染物在气相与生物膜间的平衡又不同于在气相与水相的平衡。基于与双膜模型基本相同的假设，可以得到污染物浓度在气体流动方向沿反应器高度变化的方程(方程6)

和形状的真菌，而微生物用正己烷和空气驯化后，在填料表面并没有观察到这种现象。在扫描电镜下，微生物经过乙酸乙酷驯化后，可以观察到附着和缠绕在填料表面的真菌菌丝体(图3一7A)，进一步放大后的照片可以看到菌丝体上还生长有其它的细菌(图3一7B)。虽然真菌的过量增长可能会导致填料的结块硬化和疏水，但是真菌可以在酸性和干燥的环境中生长，并且真菌菌丝体具有较大的比表面积，对污染物具有较强的吸附能力，从而可以增加污染物和微生物的接触机会，为气体污染物在生物过滤反应器中的降解提供了有利条件。对于亨利系数较大的污染物(正己烷)，生物处理过程中传质过程是反应的控制步骤。因此，真菌的特征使得其在处理疏水性的污染物时具有较好的效果。可能正是由于这种结构的存在，使得乙酸乙醋驯化后的填料对正己烷具有较高的去除率。

【参考文献】：
期刊论文
[1]生物滴滤池法处理有机废气甲苯工艺填料的选择[J]. 何坚,季学李.  环境技术. 2003(01)
[2]生物脱臭填料的研究进展[J]. 姜安玺,刘波,程养学,王晓辉.  农业环境科学学报. 2002(06)
[3]生物法净化有机废气研究进展[J]. 毛国柱,闻建平,刘伟,许晓菁.  现代化工. 2002(S1)
[4]生物炭降解苯和甲苯混合废气性能研究[J]. 李国文,胡洪营,郝吉明,张鹤清.  环境科学. 2002(05)
[5]生物滴滤池净化二氯甲烷废气的实验研究[J]. 陈建孟,王家德,庄利,别继艳.  环境科学. 2002(04)
[6]生物滴滤池处理二氯甲烷废气研究[J]. 王家德,陈建孟,庄利.  中国环境科学. 2002(03)
[7]微生物法处理含硫工业废气[J]. 马艳玲,赵景联,杨伯伦.  现代化工. 2002(03)
[8]生物过滤法去除废气中乙酸乙酯及填料性质研究[J]. 孙玉梅,全燮,陈景文,杨凤林,薛大明,赵雅芝,罗伟峰.  大连理工大学学报. 2002(01)
[9]再生胶工业废气的生物法净化研究[J]. 孙珮石,杨显万,黄若华,黄兵,陈茂生,郑顺生,魏在山,许晓毅,孙星,陈刘新.  环境工程. 2001(06)
[10]生物膜填料塔降解有机废气的工业应用[J]. 魏在山,孙佩石,黄若华.  环境科学与技术. 2001(05)



本文编号：2962766