亲水性化合物对生物滴滤器去除正己烷性能的影响及其机理研究

发布时间：2023-11-18 07:38

　　近年来,挥发性有机物(Volitile Organic Compound,VOC)的排放对环境和人类健康造成的严重危害使得VOCs的净化技术备受关注。与其他工艺相比,生物滴滤技术(Biotrickling filters,BTFs)因其环境友好等优点而被广泛地用于VOCs的控制。然而,此技术存在对疏水性VOCs净化效果差的问题,而亲水性VOCs对疏水性VOCs的强化技术被认为是有潜力的BTFs强化技术。因此,本论文选择4-甲基-2-戊酮(MIBK)和甲苯作为目标亲水性污染物来研究亲水性VOCs对BTFs降解疏水性正己烷的性能影响。此外,为了进一步探索亲水性VOCs对疏水性VOCs的强化降解机理,对亲水性VOCs存在条件下BTFs内生物膜的结构、组成以及微生物的生长情况进行研究分析。结果表明,亲水性VOCs的存在不仅改善了BTFs在短气体停留时间(empty bed contact time,EBRT)与低温条件下的运行性能,还对疏水性正己烷的去除有促进作用,解决了BTFs对疏水性VOCs去除效率低的问题,为BTFs在实际生产方面的应用提供了理论基础。本论文的主要成果如下:(1)本论文采...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 VOCs概述
        1.1.1 VOCs的来源与危害
        1.1.2 VOCs的排放标准
        1.1.3 VOCs的处理技术
    1.2 VOCs的生物处理技术
        1.2.1 生物技术的来源与发展
        1.2.2 生物技术净化VOCs的机理
        1.2.3 生物技术净化疏水性VOCs
        1.2.4 疏水性VOCs的强化技术研究现状
    1.3 亲水性VOCs对疏水性VOCs的强化研究进展
        1.3.1 亲水性VOCs对疏水性VOCs的强化作用
        1.3.2 亲水性VOCs对疏水性VOCs的强化过程调控
        1.3.3 亲水性VOCs对BTFs内生物膜相的影响研究
    1.4 研究目的、意义与内容
        1.4.1 研究目的与意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验装置与流程
        2.1.1 工艺流程
        2.1.2 气体供给系统
        2.1.3 营养液供给系统
        2.1.4 实验操作流程
    2.2 实验材料
        2.2.1 模拟疏水性VOCs的选择
        2.2.2 模拟亲水性VOCs的选择
        2.2.3 填料的选择
        2.2.4 营养液
        2.2.5 微生物菌种
        2.2.6 实验仪器
    2.3 实验运行方法
        2.3.1 运行周期及参考条件
        2.3.2 挂膜启动
        2.3.3 操作条件控制
        2.3.4 生物膜蓄积控制
    2.4 取样方法
        2.4.1 气相取样方法
        2.4.2 生物膜取样方法
    2.5 分析测试方法
        2.5.1 气相分析
        2.5.2 液相分析
        2.5.3 微生物膜相分析
    2.6 VOCs参数的计算
第3章 亲水性VOCs对 BTFs运行性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验方法与流程
        3.2.1 实验装置的启动
        3.2.2 不同EBRT和温度对BTFs的性能影响
        3.2.3 MIBK的存在对BTFs的性能影响
        3.2.4 甲苯的存在对BTFs的性能影响
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 BTFs启动阶段的运行性能
        3.3.2 EBRT和温度对BTFs的降解性能影响
        3.3.3 亲水性MIBK对 BTFs内正己烷的降解影响
        3.3.4 中度亲水性甲苯对BTFs内正己烷的降解影响
        3.3.5 BTFs内的碳平衡分析
    3.4 本章小结
第4章 亲水性VOCs对生物膜相的作用
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 生物膜取样
        4.2.2 生物膜相分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 EPS主要成分及含量变化
        4.3.2 生物膜内微生物数量变化
        4.3.3 BTFs内生物膜蓄积及其控制
    4.4 亲水性VOCs的强化机理分析
    4.5 本章小结
主要结论与研究展望
    1.主要结论
    2.主要创新点
    3.研究展望
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢



本文编号：3864844