介质阻挡放电耦合生物滴滤净化多组分VOCs的关键技术及工艺研究
发布时间：2021-03-03 16:21
重点工业行业（如医药化工、石油炼制）排放的毒害性挥发性有机物（Volatile organic compounds, VOCs）及恶臭污染问题已日益严重,是当前我国大气环境最典型的污染源。相比于常规的物理化学治理手段,生物净化技术具有投资运行费用低、反应条件温和、无二次污染、易于操作管理等优点,尤其在处理水溶性好、易生物降解的大气量低浓度有机废气时更显其经济性和优越性。然而,针对一些水溶性差、难生物降解的有机污染物,单一生物净化手段的去除效果并不理想。为解决单一生物技术处理多组分难降解VOCs的不足,高效降解菌株的筛选、强化生物净化工艺等的研究正越来越受到关注。本文针对重点工业行业常见的苯系物、含硫恶臭有机污染物等疏水性VOCs,分别筛选分离出高效的降解菌株（Pandoraea sp. WL1和Pseudomonas sp. WL2）,明确了菌株降解目标污染物（对二甲苯、乙硫醇）的降解生长特性、动力学及代谢途径。研究了生物滴滤塔（Biotrickling filter, BTF）净化多组分VOCs（乙硫醇、丙硫醇、对二甲苯、甲苯）的去除效果及相互作用机制。在上述研究的基础上,将前置介质...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1. 文献综述
1.1 重点工业行业大气挥发性有机污染物减排的紧迫性
1.2 主要有机废气治理技术简述
1.3 低温等离子体技术研究进展
1.3.1 研究现状
1.3.2 矿化率及副产物问题
1.4 生物净化技术研究进展
1.4.1 降解菌株的选育
1.4.2 常规生物反应器的研究
1.4.3 新型生物净化工艺的研究
1.5 立题依据及研究内容
2. 对二甲苯降解菌株的选育及降解特性研究
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 仪器与试剂
2.2.2 实验方法
2.2.3 分析测试方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 降解菌株的分离、鉴定
2.3.2 底物宽泛性研究
2.3.3 不同初始浓度对二甲苯的降解特性及菌体生长特性
2.3.4 动力学分析
2产率及菌体细胞产率分析"> 2.3.5 CO2产率及菌体细胞产率分析
2.3.6 降解中间产物定性及代谢途径初探
2.4 本章小结
3. 乙硫醇降解菌株的选育及降解特性研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 仪器与试剂
3.2.2 实验方法
3.2.3 分析测试方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 菌株的分离、鉴定
3.3.2 底物宽泛性分析
3.3.3 不同初始浓度乙硫醇的降解特性及菌体生长特性
3.3.4 动力学分析
2及菌体细胞产率分析"> 3.3.5 CO2及菌体细胞产率分析
4
2-累积趋势分析"> 3.3.6 SO4
2-累积趋势分析
3.3.7 降解中间产物定性及转化途径探讨
3.4 本章小结
4. 生物滴滤净化工艺处理多组分VOCs的研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 仪器与试剂
4.2.2 生物滴滤装置及工艺流程
4.2.3 组合填料
4.2.4 实验方法
4.2.5 分析测试方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 生物滴滤装置的挂膜驯化
4.3.2 单一组分及双组分VOCs的去除效率比较
4.3.3 多组分VOCs（乙硫醇、丙硫醇、对二甲苯及甲苯）的去除效果评价
4.3.4 宏观动力学分析
4.3.5 不同填料层的微生物群落结构分析
4.4 本章小结
5. 介质阻挡放电耦合生物滴滤强化处理难降解VOCs的研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 仪器与试剂
5.2.2 实验装置流程及工艺参数
5.2.3 实验方法
5.2.4 分析测试方法
5.3 结果与讨论
3产量分析"> 5.3.1 不同放电电压下O3产量分析
5.3.2 不同放电电压下DBD反应器氧化混合VOCs的去除效果
5.3.3 DBD氧化VOCs的中间产物定性分析
5.3.4 DBD-BTF工艺与BTF工艺处理混合VOCs的去除效果评价
5.4 本章小结
6. 研究结论、创新点及展望
6.1 研究结论
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
附录
作者简介及主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]介质阻挡放电反应器降解邻二甲苯的特性研究[J]. 朱润晔,张良,毛玉波,姜理英. 浙江工业大学学报. 2014(06)
[2]炼油厂恶臭废气综合治理技术的研究Ⅰ.酸性水罐区和轻质油品中间罐区废气治理技术[J]. 郭兵兵,刘忠生,王海波,华秀凤. 石油炼制与化工. 2014(09)
[3]Degradation of dichloromethane by an isolated strain Pandoraea pnomenusa and its performance in a biotrickling filter[J]. Jianming Yu,Wenji Cai,Zhuowei Cheng,Jianmeng Chen. Journal of Environmental Sciences. 2014(05)
[4]强化环境法制手段 促进灰霾污染治理——关于尽快修订《大气污染防治法》的建议[J]. 姜云宝,杨朝飞. 全球化. 2014(04)
[5]对《2010年全球疾病负担评估》中我国PM2.5污染部分的一些看法[J]. 陈仁杰,阚海东. 中华医学杂志. 2013 (34)
[6]区域复合型大气污染调控模型研究[J]. 方叠,钱跃东,王勤耕,段宁. 中国环境科学. 2013(07)
[7]浅谈医药化工行业的有机废气处理[J]. 黄锋,卲荣飞,吕鸿鸣. 科技信息. 2013(19)
[8]两相分配生物反应器处理有机废气新技术[J]. 徐百龙,王向前,王俏丽,钱薇,李伟. 石油化工. 2013(06)
[9]长江三角洲地区能源消费大气污染物排放特征[J]. 翟一然,王勤耕,宋媛媛. 中国环境科学. 2012(09)
[10]Performance of biotrickling filters packed with structured or cubic polyurethane sponges for VOC removal[J]. Chunping Yang 1,2,Guanlong Yu 1,3,Guangming Zeng 1,3,Haining Yang 1,Fayuan Chen 1,3,Congying Jin 1,31.College of Environmental Science and Engineering,Hunan University,Hunan 410082,China.2.College of Environmental Science and Engneering,Zhejiang Gongshang University,Hangzhou 310012,China 3.Key Laboratory of Environmental Biology and Pollution Control,Hunan University,Ministry of Education,Hunan 410082,China. Journal of Environmental Sciences. 2011(08)
博士论文
[1]生物滴滤塔净化H2S气体的菌种筛选、填料改性及反应动力学分析[D]. 葛洁.西安建筑科技大学 2011
[2]吸附催化协同低温等离子体降解有机废气[D]. 陈杰.浙江大学 2011
[3]中国人为源挥发性有机化合物的排放现状及未来趋势[D]. 魏巍.清华大学 2009
硕士论文
[1]介质阻挡放电降解废气中萘的研究[D]. 谢德援.浙江工商大学 2014
[2]介质阻挡放电结合锰催化剂降解甲苯研究[D]. 叶菱玲.浙江大学 2013
[3]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
[4]脉冲放电等离子体治理恶臭废气技术研究[D]. 阮建军.浙江大学 2005
本文编号：3061562
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1. 文献综述
1.1 重点工业行业大气挥发性有机污染物减排的紧迫性
1.2 主要有机废气治理技术简述
1.3 低温等离子体技术研究进展
1.3.1 研究现状
1.3.2 矿化率及副产物问题
1.4 生物净化技术研究进展
1.4.1 降解菌株的选育
1.4.2 常规生物反应器的研究
1.4.3 新型生物净化工艺的研究
1.5 立题依据及研究内容
2. 对二甲苯降解菌株的选育及降解特性研究
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 仪器与试剂
2.2.2 实验方法
2.2.3 分析测试方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 降解菌株的分离、鉴定
2.3.2 底物宽泛性研究
2.3.3 不同初始浓度对二甲苯的降解特性及菌体生长特性
2.3.4 动力学分析
2产率及菌体细胞产率分析"> 2.3.5 CO2产率及菌体细胞产率分析
2.3.6 降解中间产物定性及代谢途径初探
2.4 本章小结
3. 乙硫醇降解菌株的选育及降解特性研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 仪器与试剂
3.2.2 实验方法
3.2.3 分析测试方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 菌株的分离、鉴定
3.3.2 底物宽泛性分析
3.3.3 不同初始浓度乙硫醇的降解特性及菌体生长特性
3.3.4 动力学分析
2及菌体细胞产率分析"> 3.3.5 CO2及菌体细胞产率分析
4
2-累积趋势分析"> 3.3.6 SO4
2-累积趋势分析
3.3.7 降解中间产物定性及转化途径探讨
3.4 本章小结
4. 生物滴滤净化工艺处理多组分VOCs的研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 仪器与试剂
4.2.2 生物滴滤装置及工艺流程
4.2.3 组合填料
4.2.4 实验方法
4.2.5 分析测试方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 生物滴滤装置的挂膜驯化
4.3.2 单一组分及双组分VOCs的去除效率比较
4.3.3 多组分VOCs（乙硫醇、丙硫醇、对二甲苯及甲苯）的去除效果评价
4.3.4 宏观动力学分析
4.3.5 不同填料层的微生物群落结构分析
4.4 本章小结
5. 介质阻挡放电耦合生物滴滤强化处理难降解VOCs的研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 仪器与试剂
5.2.2 实验装置流程及工艺参数
5.2.3 实验方法
5.2.4 分析测试方法
5.3 结果与讨论
3产量分析"> 5.3.1 不同放电电压下O3产量分析
5.3.2 不同放电电压下DBD反应器氧化混合VOCs的去除效果
5.3.3 DBD氧化VOCs的中间产物定性分析
5.3.4 DBD-BTF工艺与BTF工艺处理混合VOCs的去除效果评价
5.4 本章小结
6. 研究结论、创新点及展望
6.1 研究结论
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
附录
作者简介及主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]介质阻挡放电反应器降解邻二甲苯的特性研究[J]. 朱润晔,张良,毛玉波,姜理英. 浙江工业大学学报. 2014(06)
[2]炼油厂恶臭废气综合治理技术的研究Ⅰ.酸性水罐区和轻质油品中间罐区废气治理技术[J]. 郭兵兵,刘忠生,王海波,华秀凤. 石油炼制与化工. 2014(09)
[3]Degradation of dichloromethane by an isolated strain Pandoraea pnomenusa and its performance in a biotrickling filter[J]. Jianming Yu,Wenji Cai,Zhuowei Cheng,Jianmeng Chen. Journal of Environmental Sciences. 2014(05)
[4]强化环境法制手段 促进灰霾污染治理——关于尽快修订《大气污染防治法》的建议[J]. 姜云宝,杨朝飞. 全球化. 2014(04)
[5]对《2010年全球疾病负担评估》中我国PM2.5污染部分的一些看法[J]. 陈仁杰,阚海东. 中华医学杂志. 2013 (34)
[6]区域复合型大气污染调控模型研究[J]. 方叠,钱跃东,王勤耕,段宁. 中国环境科学. 2013(07)
[7]浅谈医药化工行业的有机废气处理[J]. 黄锋,卲荣飞,吕鸿鸣. 科技信息. 2013(19)
[8]两相分配生物反应器处理有机废气新技术[J]. 徐百龙,王向前,王俏丽,钱薇,李伟. 石油化工. 2013(06)
[9]长江三角洲地区能源消费大气污染物排放特征[J]. 翟一然,王勤耕,宋媛媛. 中国环境科学. 2012(09)
[10]Performance of biotrickling filters packed with structured or cubic polyurethane sponges for VOC removal[J]. Chunping Yang 1,2,Guanlong Yu 1,3,Guangming Zeng 1,3,Haining Yang 1,Fayuan Chen 1,3,Congying Jin 1,31.College of Environmental Science and Engineering,Hunan University,Hunan 410082,China.2.College of Environmental Science and Engneering,Zhejiang Gongshang University,Hangzhou 310012,China 3.Key Laboratory of Environmental Biology and Pollution Control,Hunan University,Ministry of Education,Hunan 410082,China. Journal of Environmental Sciences. 2011(08)
博士论文
[1]生物滴滤塔净化H2S气体的菌种筛选、填料改性及反应动力学分析[D]. 葛洁.西安建筑科技大学 2011
[2]吸附催化协同低温等离子体降解有机废气[D]. 陈杰.浙江大学 2011
[3]中国人为源挥发性有机化合物的排放现状及未来趋势[D]. 魏巍.清华大学 2009
硕士论文
[1]介质阻挡放电降解废气中萘的研究[D]. 谢德援.浙江工商大学 2014
[2]介质阻挡放电结合锰催化剂降解甲苯研究[D]. 叶菱玲.浙江大学 2013
[3]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
[4]脉冲放电等离子体治理恶臭废气技术研究[D]. 阮建军.浙江大学 2005
本文编号：3061562
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