生物滴滤塔去除甲苯气体最佳条件探索

从天津生活污水处理厂取得活性污泥,接种于生物滴滤塔中。设计均匀试验,考察在p H=5~7.8,硝酸根浓度为0.6~2.1g·L~(-1),表面活性剂用量为0.001~0.021m L·L~(-1),喷淋量为2~10 L·h-1条件下,生物滴滤塔对甲苯废气的处理效果。结果表明,各因素对生物滴滤塔去除甲苯的影响力由大到小顺序为:初始p H值,喷淋量,硝酸根浓度,表面活性剂。其中表面活性剂影响效果很小,可忽略不计。对最佳条件进行验证,生物滴滤塔运行过程中,处理效率保持在80%以上,最高时可达到88.6%。同时也探究了营养液p H变化对生物滴滤塔去除甲苯的影响规律。     

生物法处理苯、甲苯废气的工艺性能及动力学研究

研究了生物滴滤塔处理低质量浓度苯、甲苯混合废气的工艺性能及动力学模型拟合效果。在进气量600 L/h,循环液喷淋量20 L/h的操作条件下,生物滴滤塔对低质量浓度苯、甲苯混合气体有很好的去除效果,苯的去除率在65%左右,甲苯的去除率在93%左右。从生物反应器中分离筛选出1株能够降解苯、甲苯污染物的高效菌L4,通过Sherlock脂肪酸鉴定系统分析,匹配值SI为0.884,基本确定该菌株属于Bacillus.sp。采用吸附-生物膜理论进行动力学分析,与实验数据相比有良好的相关性,相关系数苯R2=0.999 5、甲苯R2=0.999 6。     

甲苯对生物滴滤塔微生物EPS的影响

挥发性有机物(VOCs)来源广、种类多、危害大,为了提高VOCs的去除效率,采用生物滴滤塔对甲苯废气进行长期连续处理实验,考察了甲苯进气浓度对其去除率和生物滴滤塔内生物膜中胞外聚合物(extra-cellular polymeric substance,EPS)的影响。结果表明:当甲苯进气浓度为284mg/m~3,喷淋水量为3.7~6.3L/h时,甲苯去除率高于95%,EPS浓度较高(339mg/L);随着甲苯进气浓度的增加,EPS松散层(loosely bond extra-cellular polymeric substances,EPS-LB)中蛋白质和多糖浓度分别上升至峰值108.93mg/L和103.95mg/L后下降;EPS紧密结合层(tightly bond extra-cellular polymeric substances,EPS-TB)中蛋白质和多糖浓度的变化规律与EPS-LB相似。喷淋水量低于3L/h或高于7L/h均不利于生物滴滤塔去除甲苯气体,压力损失随着进气流量和EPS的增大而增大,实验末期生物滴滤塔的压力损失明显高于实验初期生物滴滤塔的压力损失,但塔内压力损失仍保持在低值。     

基于混菌体系生物滴滤系统净化甲苯废气的研究

以纳米活性陶瓷球为生物滴滤塔填料,利用基因工程改造大肠杆菌和铜绿假单胞菌为底盘菌进行挂膜,结合物理吸附开展生物滴滤系统净化甲苯废气的研究。结果表明,混菌体系在含甲苯培养基中生长良好,且大肠杆菌与铜绿假单胞菌不形成竞争,二者相互利用、相互促进;当生物滴滤系统运行96 h时,生物滴滤塔去除率可达96.7%,总去除率可达97.2%。     

生物滴滤塔处理甲苯工艺过程的影响因素研究

采用陶粒为填料的生物滴滤塔降解甲苯,实验研究了浓度和气、液体流量对甲苯降解能力的影响,实验结果表明,随着气、液体流量的增大,净化效率降低。对影响气体进出口温差的因素和填料床内液膜温度分布的结果进行实测和分析发现：进口甲苯浓度和液体流量、气体进出口温差成正比,而与气体流量成反比。液膜在填料床内的温度分布是沿塔高先降低后升高。     

硅油对生物滴滤塔处理邻二甲苯废气的影响

研究了硅油对生物法处理有机废气的强化效果。在摇床实验中考察了硅油对邻二甲苯的增溶效果,及其对微生物降解活性的影响情况。结果表明硅油对邻二甲苯有明显的增溶效果且对微生物的活性无影响。在生物滴滤塔挂膜稳定后,考察了加入5%硅油后邻二甲苯在生物滴滤塔中的去除效率变化。相同实验条件下,当进气浓度在600 mg·m-3左右时,硅油可以使邻二甲苯的去除效率明显增加。研究结果显示,添加硅油的生物滴滤塔在去除邻二甲苯废气方面效率更高,去除效率比普通生物滴滤塔高10%左右。根据以上实验结果可以得出结论,硅油能有效提高生物法处理邻二甲苯废气的效果。     

生物膜滴滤床内温度及其分布特性对废气净化性能的影响

对不同温度下,陶瓷球填料生物膜滴滤塔净化低浓度有机废气的降解性能以及填料床内温度分布进行了实验研究,实验结果表明：填料床内微生物生长环境温度对微生物酶活性影响很大,从而造成温度对滴滤塔净化性能的显著影响.微生物酶活性最高时的温度为30℃,最高滴滤塔净化性能所对应的温度在30～40℃.在滴滤塔顺流操作条件下,滴滤床内温度沿气液流动方向升高;在进口碳源浓度一定时,滴滤床内沿气液流动方向的温升随着液体流量的减小和气体流量的增大而升高;废气进口浓度及系统操作方式对滴滤床温度分布也有显著影响.     

苯降解菌的筛选、鉴定及其在生物滴滤塔中运行条件的研究

从原污水与生物滴滤塔中驯化、筛选苯降解菌,经鉴定共有4种细菌、5种真菌、4种放线菌,其对苯的降解率较驯化前提高了20%左右。将筛选得到的苯降解菌投放到生物滴滤塔中,采用均匀设计实验考察了进口苯浓度、铁含量、温度、pH值对苯降解率的影响,结果表明,随进口苯浓度的增大、铁含量的增加、温度的升高,苯降解率均呈升高趋势,最适铁含量为14 mg·L~(-1),最适温度为34℃;pH值对苯降解率的影响不大。     

氮和磷对生物滴滤塔净化煤矿乏风瓦斯的影响

研究了氮源类型和浓度以及磷元素浓度对生物滴滤塔净化极低浓度CH4的影响。利用空气和高纯CH4混合气模拟煤矿乏风瓦斯,生物滴滤塔填料为陶瓷鲍尔环,以实验室分离筛选到的甲烷氧化菌进行接种挂膜。结果表明,进气流量为2 L?min?1,喷淋液流量为0.1 L?min?1,进气CH4浓度在0.1%~1.1%,以Na NO3为氮源时,生物滴滤塔净化CH4的效果最好,优于(NH4)2SO4和NH4NO3为氮源时的表现。喷淋液中Na NO3浓度为70 mmol?L?1,进气CH4浓度为0.1%~1.1%时,生物滴滤塔的CH4去除负荷为10.67~39.72 g?m?3?h?1,去除负荷随CH4浓度增加而增加;CH4净化率为97.92%~39.70%,净化率随CH4浓度增加而下降。在最佳氮源条件下,进气CH4浓度为0.9%,P元素浓度为100 mmol?L?1时,滴滤塔CH4去除负荷最大为49.69 g?m?3?h?1,CH4净化率60.90%。     

接种辫硫杆菌与活性污泥生物滴滤塔去除硫化氢效果对比

为了解决恶臭污染问题,采用接种辫硫杆菌ZG11的生物滴滤塔A与接种活性污泥的生物滴滤塔B对硫化氢气体进行了4个多月的脱臭实验研究,主要考察了进气浓度、冲击负荷和氮利用率对硫化氢去除率的影响以及实验前后压力损失的变化。结果表明：当硫化氢进气浓度低于600 mg/m3,即进气负荷Nv低于113.33 g/(m3?h)时,滴滤塔A的去除率接近100%。当进气浓度低于750 mg/m3,即Nv低于133.33 g/(m3?h)时,滴滤塔B的去除率接近100%。当进气流量为8 m3/h时,滴滤塔A与B的压力损失分别为176.4 Pa/m和313.6 Pa/m。与滴滤塔A相比,滴滤塔B启动快,去除速率高,抗冲击负荷能力强,但压力损失大,受氮源的影响较大。     

生物滴滤法净化芳烃类有机废气研究进展

介绍了生物滴滤技术的研究现状,包括工艺操作性能、填料、降解微生物、降解机理、动力学模型以及工业化应用。今后生物滴滤技术需要加强微观降解机理方面的研究,以中间代谢产物的形成和积累为研究平台,探求填料堵塞的解决方法,建立降解动力学模型,为生物滴滤器的优化设计及其工业化应用提供理论指导。     

掺杂Fe~(3+)纳米TiO_2膜光催化降解VOCs

利用玻璃弹簧负载TiO_2膜光催化降解VOCs,以室内空气污染物甲醛、丙酮和甲苯为目标污染物,采用自制反应器,分析了初始浓度、空气湿度和气体流量对甲苯降解效果的影响,考察了三种物质混合的降解效果,对比了在相同条件下单一甲苯和VOCs中甲苯的降解效果。结果表明,气体流速5 L·min~(-1)时,甲苯的降解效率为74.6%,空气湿度为30%时,甲苯降解率为81.6%,初始浓度为0.173 mg·L~(-1)时,甲苯降解率为94%,在这三种情况下,甲苯降解效果较好;对VOCs中甲苯和单一甲苯的降解效果进行对比,发现混合气体中甲苯的降解率在反应205 min后高于单一甲苯。     

生物滴滤床净化挥发性有机物的研究进展

生物滴滤净化挥发性有机污染物技术是近年发展起来的一项新技术。文章介绍了生物滴滤技术的净化机理、净化效果的影响因素以及国内外研究现状。目前生物滴滤技术需要在以下几方面完善和发展:提高疏水性或难降解废气的处理能力,改进生物滴滤填料性能,提高对各运行参数的控制能力,加强实际废气的净化研究和完善生物滴滤模型。     

不同生物装置脱除锅炉尾气中氮氧化物的研究

好氧条件下,在生物滤池(bio-filter,BF)、生物滴滤塔(bio-trickling filter,BTF)等不同设备中,对硝化菌脱除NOx气体的效果,不同操作条件下的运行情况,以及NOx的脱除机理进行了研究。实验表明,生物滴滤塔中NOx的脱除效果优于生物滤池中的脱除效果。实验后期,考察了生物滴滤塔中长期运行情况,在喷淋速率为15 L/h、NOx进气浓度为900 mg/m3、停留时间为65 s时,NOx脱除率能达到90%左右。     

生物滴滤塔降解异丁醛废气的应用研究

以异丁醛废气模拟丁辛醇装置的VOCs,对生物滴滤塔降解异丁醛的过程进行研究,旨在解决丁辛醇行业的VOCs污染问题。结果表明:生物滴滤塔系统的挂膜周期约为2周;循环营养液流速在1.1～10.2 m×h~(-1)变化时,对异丁醛的脱除效率基本无影响;由于鼠李糖脂的存在,当循环营养液流速大于13.6 m×h~(-1)时,生物滴滤塔系统内出现大量泡沫,导致异丁醛的脱除效率迅速下降;同时,鼠李糖脂也促进生物滴滤塔系统性能的提升,当循环营养液流速为4.5 m×h~(-1)、气相停留时间为40 s时,ECmax可达158 g×m~(-3)×h~(-1),体现了生物滴滤塔在丁辛醇装置VOCs治理中的工业化应用潜力。     

低温等离子体协同催化降解甲苯生成副产物臭氧的影响因素

低温等离子体协同催化降解甲苯过程中，在降解污染物的同时活性氧原子聚合生成臭氧。本文研究比较了不同催化剂、放电能量水平、催化段长度和气速条件下的臭氧浓度变化和甲苯降解情况，探究了低温等离子体协同催化降解甲苯过程中臭氧的生成情况。研究表明，将7.5% Mn/堇青石催化剂置于放电区时能有效抑制臭氧生成，促进甲苯降解，提高系统能效，臭氧最高浓度相比无催化剂时降低63.32mg/m³；而0.2%Pd-0.3%Ce/堇青石催化剂对甲苯降解和抑制臭氧的性能较差。随着系统能量水平的提高，甲苯降解率和臭氧生成浓度逐渐升高。臭氧生成浓度与催化段长度呈正相关关系，与气速的关系则相反。在不同的外加电压条件下，臭氧生成浓度呈先上升后下降的趋势，当外加电压为13kV条件时臭氧浓度最高，当电压升高至16kV时臭氧浓度降为零。     

微生物法脱除锅炉废气中氮氧化物的研究

在有氧条件下,研究了生物滤池(bio-filter,BF)、生物滴滤塔(bio-trickling filter,BTF)等不同设备中好氧反硝化菌对NOx气体的脱除效果以及不同操作条件下的运行情况,并对NOx的脱除机理进行了探索。实验表明:滴滤塔中NOx的脱除效果略微优于滤池中的脱除效果。实验后期,设计了1个新型滤池与滴滤塔结合的设备,在O2体积分数为11%,NOx进气质量浓度为2 500 mg/m3,EBRT为45 s时,NOx的脱除率达到92.5%。     

生物滴滤床除臭系统净化污水处理厂臭气的研究

采用生物滴滤床除臭系统对污泥浓缩池产生的臭气进行进化。结果表明,生物滴滤床除臭系统对污泥浓缩池的主要的恶臭污染物H2S和NH3的平均去除率分别为91.8%和87.8%,对臭气浓度的平均去除率为85.8%。H2S、NH3和臭气浓度的去除效率随温度的降低而降低,但净化系统H2S、NH3和臭气浓度的总去除效率仍能分别维持在84.5%、75.2%和82.2%。     

组合生物反应器处理甲苯有机废气的性能及微生物研究

采用组合生物反应器对甲苯有机废气进行处理,考察了单独膜生物反应器(MBfR)、单独生物滴滤器(BTF)和组合生物反应器(BTF-MBfR)的长期运行稳定性,以及气体浓度、停留时间、循环液喷淋量、p H对反应器净化甲苯的影响;采用16S r RNA技术对组合反应器中的微生物群落结构进行了分析。结果表明,组合反应器实现100天稳定运行,甲苯的平均去除效率为94.9%,去除能力为41.02 g·m-3·h-1;适宜的运行条件为停留时间10 s,p H为7.20,循环液喷淋量1.6～1.8 m3·m-2·h-1;组合反应器能够适应进气浓度更高的甲苯,在抗冲击负荷能力方面组合反应器优于单独的MBfR和BTF装置;16 S rDNA技术分析结果表明组合反应器中丰度≥1%的菌属有8种,其中假单胞菌属(Pseudomonas)和噬氢菌属(Hydrogenophaga)是组合反应器中的降解甲苯的主导菌属,丰度分别约为5.9%和3%。     

喷淋液对生物滴滤法脱除恶臭气体的影响研究

试验研究了喷淋液中的pH、硫酸盐、Fe^2＋、氮源浓度、CODCr对生物滴滤法脱除恶臭气体的影响。试验结果表明,当pH为6～8、硫酸根累计浓度〈850mg/L、Fe^2＋浓度为0.06～0.09mol/L、NH4^＋-N浓度〈7.5mg/L、CODCr〈700mg/L时,出口气体浓度满足GB1455-1993规定的二级厂界标准A类要求。试验结论可为生物滴滤法应用提供参考。