Biodegradation of mixture of VOC's in a biofilter

Volatile organic compounds(VOC‘s) in air have become major concern in recent years. Biodegradation of a mixture of ethanol and methanol vapor was evaluated in a laboratory biofilter with a bed of compost and polystyrene particles using an acclimated mixed culture. The continuous performance of the biofilter was studied with different proportion of ethanol and methanol at different initial concentration and flow rates. The result showed significant removal for both ethanol and methanol, which were composition dependent.The presence of either compound in the mixture inhibited the biodegradation of the other.     

Biodegradation of methanol vapor in a biofilter

IntroductionWithincreasingpublicconcernaboutdeterioratingatmosphericairquality ,stringentregulationsarebeingenforcedtocontrolaircontaminants .Volatileorganiccompounds (VOCs)areamongthenewclassofairpollutantsgeneratedfromavarietyofindustrialsources,whichareattractingseriousattentioninrecentyears.Methanolvaporsaremainlyemittedfromchemicalindustrieswheremethanolisusedasasolventandisalsoformedasaby product.Theglobalannualproductionofmethanolisapproaching 2 0millionmetrictonnesperyear(Shareefdeen…     

乙醇对地下水中硝酸盐去除作用的研究

综述和比较了近年来利用不同碳源反硝化去除地下水中硝酸盐的研究成果,并着重于乙醇作为碳源的脱硝作用。从硝酸盐去除、亚硝酸盐积累、产生生物量等方面比较了不同碳源蔗糖、乙醇、甲醇、乙酸等的优缺点,最终认为乙醇是较为合适的碳源。阐述了该领域的研究进展,总结了影响反硝化进行的主要因素,指出目前乙醇反硝化去除硝酸盐存在的问题,同时对今后进一步的研究方向进行了展望。     

生物法处理含氮硫无机有机恶臭气体研究

生物滴滤塔处理含三甲胺(TMA)和二硫化碳(CS)2的双组分含氮硫无机有机混合恶臭气体的研究结果表明,生物法能有效去除含三甲胺和二硫化碳的混合恶臭气体,三甲胺(TMA)和二硫化碳(CS)2的去除效率分别可达99.8%、93.8%,生物脱臭装置对恶臭污染物的改变具有很强的适应性,对新恶臭污染物质的进入有较好的适应性,具有较好的抗冲击负荷性,运行稳定,能适应非连续性生产的要求。污染物之间没有明显的相互抑制作用,进气浓度的提高对三甲胺的生物降解效率影响微弱,对二硫化碳的生物降解效率影响较大。适宜空床停留时间为20.6 s,三甲胺去除几乎不受循环液pH变化的影响,二硫化碳的去除则在pH=7～8.3时较高。生物降解动力学研究表明,生物塔对三甲胺的最大去除能力优于二硫化碳,对二硫化碳的亲和力优于三甲胺。     

复合生物滤池处理H2S和NH3的研究:生物相机理分析

采用天然斜发沸石和木屑作为复合生物滤池(生物滴滤池+生物过滤池)的填料,研究了该工艺处理含H₂S和NH₃混合恶臭气体的生物相机理.结果表明:生物滴滤池中形成了由细菌、藻类及原生动物组成的复杂生态系统,而生物过滤池中真菌为优势微生物.生物滴滤池的下层优势菌种主要为葡萄球菌属和球形芽孢杆菌等细菌,中层主要为梨形四膜虫属和肾形虫属,上层主要为钟虫和舟形藻属;生物过滤池优势菌种主要是聚多曲霉菌种.据对复合生物滤池的生物相机理探讨推论,生物滴滤池去除H₂S和NH₃机理主要是生物链的分级捕食和沸石的吸附-生物再生机理;生物过滤池去除H₂S和NH₃机理主要是真菌降解.因此,通过控制生物滴滤池和生物过滤池处于不同的环境条件,可使复合生物滤池能高效地同时处理H₂S和NH₃组成的混合恶臭气体.      

碳源对反硝化过程NO2-积累及出水pH值的影响

采用序批式反应器(SBR),考察了以甲醇、乙醇、乙酸钠为碳源的电子供体对反硝化过程中亚硝酸盐积累及出水pH值的影响.结果表明,碳源充足时,亚硝酸盐积累量与碳源类型及污泥负荷有关.进水NO3--N为20mg/L,即低负荷条件下,各碳源系统仅有少量亚硝酸盐积累,比反硝化速率及出水pH值对应碳源依次为乙酸钠>乙醇>甲醇;高负荷条件下,除甲醇系统因反硝化不完全仅有微量亚硝酸盐积累外,乙醇和乙酸钠系统均有大量亚硝酸盐积累,且积累量与出水pH值明显高于低负荷.对以乙酸钠为碳源的研究还发现,不同电子受体投配比的反硝化均出现不同程度的亚硝酸盐积累且反应速率随着NO3--N比例提高而降低,说明亚硝酸盐的还原受到硝酸盐的抑制.pH值监测显示,除了与碳源类型及污泥负荷有关,反硝化过程pH值增量还随COD/N比升高.因此,反硝化过程宜采用乙酸钠与其他碳源混合且适量投加以消除单一碳源造成出水pH值过高或反应速率慢的不利影响.     

常温ANAMMOX工艺运行性能及功能菌研究

通过改变进水基质浓度,对以火山岩为填料的常温上向流厌氧氨氧化生物滤池在不同基质浓度下的脱氮性能进行了研究.借助显微镜、电镜(SEM)观察对滤池内的微生物形态进行了分析,利用变性凝胶电泳(DGGE)和克隆测序等微生物方法,对ANAMMOX种属进行了鉴定.试验结果表明,常温条件下,厌氧氨氧化滤池在高、低不同基质下都能够保持较高的脱氮效果,其中TN去除负荷最高能够达到2.99kgN/(m3×d),NH4+-N和NO2--N最高去除率分别能够达到99.4%和98.8%;显微镜、电镜观察显示:滤池下部的微生物种类更丰富,ANAMMOX菌在滤池的中部和上部的比例更高;16SrRNA克隆测序鉴定结果表明:滤池中的ANAMMOX菌为Candidatus Kuenenia stuttgartiensis,其对温度和基质浓度都有着较宽的适应性.     

氧化硫硫杆菌固定化菌球制备及其耦合填料去除H2S

以海藻酸钠(SA)为包埋载体,对氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)进行固定化制备菌球,优化菌球制备条件,在生物滤塔内验证其对H₂S的去除能力.以前期驯化获得的富含硫系恶臭降解微生物菌群的污泥为菌源进行生物滤塔填料筛选,耦合A.thiooxidans菌球和填料进行生物除臭.结果表明,优选的固定化条件为:SA浓度3.0%､吸附剂CNT､A.thiooxidans菌悬液与混合液比例20%､CaCl₂浓度4.0%､改性剂己二胺溶液,获得的菌球机械强度､传质性能､硫氧化能力最好.将A.thiooxidans菌球填装于生物滤塔,H₂S最大去除率和去除能力为70%和1.06g H₂S/m³·h.以混合挂膜方式进行填料挂膜后,在聚氨酯泡沫､活性碳布和陶粒中优选出最佳填料活性碳布,获得H₂S最大去除率和去除能力为88%和0.84g H₂S/m³·h.以混合填装方式将A.thiooxidans菌球与活性碳布填装于生物滤塔,获得H₂S最大去除率和去除能力为86%和1.00g H₂S/m³·h.     

不同载体生物滤池对渗滤液污染物的处理效果

以陈垃圾和煤渣作为生物滤池反应器填料,分别构建了单一陈垃圾、煤渣以及复合该2种填料的生物反应器,对渗滤液中的污染物进行了去除效果实验.结果表明,煤渣生物滤池对于渗滤液中COD和氨氮的去除效果高于陈垃圾滤池,但是总氮的去除率低于陈垃圾.复合填料滤池对于负荷和低温变化具有较好的耐受能力.电镜观察和微生物计数结果表明,2种载体适合微生物挂膜生长.粒径分析结果表明,2种载体的颗粒粒径组成对于滤池通透性能以及污染物去除有重要影响.     

基于高通量测序的流化床生物滤器细菌群落结构分析

为了解流化床生物滤器内部细菌群落组成及其净水机制,通过高通量测序方法,研究了不同时期滤器中表层和底层滤料的细菌群落结构,分析了滤器不同床层的营养盐变化情况及水处理性能.结果表明,滤器的硝化作用主要发生于床层下部,表层对其的贡献率不显著.稳定工况下,流化床生物滤器对NH_4~+-N、TN、BOD_5和SS的去除率达到(68.3±2.24)%、(49.54±3.56)%、(60.35±4.98)%和(45.21±2.11)%,对氨氮的去除负荷达到(343.28±75.5)g·(m~3·d)~(-1),其硝化性能优于常规生物滤器.试验共筛选31个门,490个细菌属,其生物多样性显著高于常规生物滤器.自清洗装置的启停对滤器中不同区域载体表面细菌的多样性没有影响,对各样品的优势菌群略有影响.在滤器稳定运行时,表层区域的优势细菌基本维持不变,主要包括厌氧绳菌科、黄杆菌科、红杆菌科、硝化螺菌属、暖绳菌科.而底层区域的优势细菌随着时间的推移有所变化,主要包括硝化螺菌属、微丝菌属、Muricauda、Defluviimonas、红杆菌科.     

Three-stage aged refuse biofilter for the treatment of landfill leachate

A field-scale aged refuse(AR) biofilter constructed in Shanghai Refuse Landfill,containing about 7000 m3 aged refuse inside,was evaluated for its performance in the treatment of landfill leachate. This AR biofilter can be divided into three stages and can manage 50 m3 landfill leachate per day. The physical,chemical,and biological characteristics of AR were analyzed for evaluating the AR biofilter as leachate treatment host. The results revealed that over 87.8%-96.2% of COD and 96.9%-99.4% of ammonia nitrog...     

紫外-生物过滤联合工艺和单一生物过滤工艺中微生物代谢特性的比较

为了系统阐述紫外预处理对生物过滤塔中微生物代谢特性的影响,比较分析了紫外-生物过滤联合工艺和单一生物过滤工艺中微生物代谢特性的变化规律.研究结果表明,联合工艺和单一工艺中微生物的平均代谢活性(AWCD)分别为0.023～0.038和0.024～0.045cm-1.h-1,联合工艺中微生物平均代谢活性高于单一工艺.不同工艺中微生物对碳源的代谢特性存在显著差异:联合工艺中微生物对胺类、醇类和糖类碳源的代谢能力优于单一工艺,对酯类、氨基酸类和羧酸类碳源的代谢能力与单一工艺相当,而对于聚合物类碳源的代谢能力则弱于单一工艺.     

多层填料生物转鼓去除NO废气的效能比较研究

生物转鼓过滤器能有效去除一氧化氮(NO)废气,为进一步提高生物转鼓过滤器的去除效能,实验改变了生物转鼓的填料结构,并与单层填料的生物转鼓进行了比较研究.结果表明,多层填料生物转鼓比单层填料生物转鼓更能有效去除NO,运行也更加稳定.8个月的连续运行实验表明,多层填料生物转鼓对NO去除率稳定在53.9％ ～93.4％之间,平均去除效率79.8％,而单层填料生物转鼓的平均去除率仅有68.7％;在相同实验条件下,空床停留时间(EBRT)可从单层填料生物转鼓的86.4 s降至多层填料生物转鼓的57.6 s.多层填料生物转鼓的最优工艺条件为,营养液量为1.3～3L,转速为0.75 r·min-1,在以葡萄糖为碳源时,TOC＞ 1250 mg·L-1后,去除效率增长幅度趋于平缓.     

顶空气相色谱法同时测定空气中甲醇和乙醇实验研究

顶空气相色谱测定空气中甲醇和乙醇含量,方法简单、快速,无需使用有机试剂。本方法以蒸馏水吸收空气中甲醇和乙醇,顶空进样经DB-624毛细管柱分离,氢火焰离子化检测器检测,时间定性,峰面积定量,其甲醇加标回收率为96．7％～104．6％,乙醇加标回收率为94．7％～103．8％,当在采样体积为40L的条件下,甲醇和乙醇最低检出质量浓度均为0．11mg／m^3。实际操作证明,该法能满足工业废气和空气中的甲醇和乙醇的监测。     

复合生物滤池处理NH3和H2S混合恶臭气体的实验研究

采用复合生物滤池处理NH₃和H₂S酸碱混合气体,其中复合生物滤池由生物滴滤池和生物过滤池组成.研究表明:在气体流量为0.9～1.4 m3/h,气体质量浓度为15 mg/m3,营养液喷淋量为4.56 L/h时,出气NH₃和H₂S的质量浓度分别达到<恶臭污染物排放标准>(GB14554-93)中的一级和二级排放标准,除臭效果好.研究还表明:复合生物滤池中微生物的生长条件差别较大,在生物滴滤池内生长的微生物为枯草芽孢杆菌、钟虫等细菌,而在生物过滤池内生长的微生物则为白曲霉菌、葡萄球菌等真菌.      

Temporal variation of microbial population in a thermophilic biofilter for SO2 removal

The performance of a biofilter relies on the activity of microorganisms during the gas contaminant treatment process. In this study, SO_2 was treated using a laboratory-scale biofilter packed with polyurethane foam cubes(PUFC), on which thermophilic desulfurization bacteria were attached. The thermophilic biofilter effectively reduced SO_2 within 10 months of operation time, with a maximum elimination capacity of 48.29 g/m~3/hr.Temporal shifts in the microbial population in the thermophilic biofilter were determined through polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis and deoxyribonucleic acid(DNA) sequence analysis. The substrate species and environmental conditions in the biofilter influenced the microbial population. Oxygen distribution in the PUFC was analyzed using a microelectrode. When the water-containing rate in PUFC was over 98%, the oxygen distribution presented aerobic–anoxic–aerobic states along the test route on the PUFC. The appearance of sulfate-reducing bacteria was caused by the anaerobic conditions and sulfate formation after 4 months of operation.     

顶空气相色谱法同时测定空气中甲醇和乙醇

顶空气相色谱测定空气中甲醇和乙醇含量,以蒸馏水吸收空气中甲醇和乙醇,顶空进样经DB-624毛细管柱分离,氢火焰离子化检测器检测。实际操作证明,该法能满足工业废气和空气中的甲醇和乙醇的监测。     

填料生物滴滤池处理餐厨废水性能研究

为进一步探讨不同生化处理餐厨废水的优缺点,采用生物滴滤池工艺处理相对较低污染的餐厨废水,以提高其处理效果。实验通过研究滴滤池内不同填料,考察了对污染物去除效果,中试结果表明,在反应器启动并稳定运行后,该生物滴滤池对COD、氨氮、总氮和总磷去除率分别为85％、80％、60％和50％,结果表明了不同填料的生物滴滤池均能有效降解餐厨废水,且以松枝处理效果最佳。     

真菌降解挥发性有机物动力学模型研究

真菌生物滤池对废气的净化过程,不涉及液膜扩散以及过渡区等问题,因此与传统的细菌生物滤池的净化过程不同．在对真菌生物滤池净化低浓度乙硫醇废气的过程机理进行研究的基础上,建立了真菌生物滤池处理挥发性有机化合物的动力学模型,分别推导出用以描述乙硫醇在生物膜内生化过程的方程式和用以描述气流方向乙硫醇浓度轴向变化的方程式,二者共同描述乙硫醇废气在真菌生物滤池中的传输与被生物分解的过程．通过对含不同浓度乙硫醇废气处理的试验验证,所建立的真菌降解乙硫醇模型的模拟结果与实测结果具有较好的一致性．     

微生物燃料电池表观内阻的构成和测量

将微生物燃料电池内部各种阻力用表观内阻统一表征,在建立其等效电路的基础上将表观内阻分为欧姆内阻和非欧姆内阻2部分.通过稳态放电法测量微生物燃料电池表观内阻,在改变外电阻后稳定时间需要60 s以上方能保证测定准确性,通过稳态放电法测定一室型微生物燃料电池的表观内阻为289 Ω,当外电阻等于表观内阻时微生物燃料电池对外输出功率达到最大,为241 mW/m²;通过电流中断法测量一室型微生物燃料电池的欧姆内阻为99 Ω,测定结果与断电前电流强度无关;当一室型微生物燃料电池对外供电分别处于活化极化区、欧姆极化区和浓差极化区时,非欧姆电阻占总内阻的比例分别为93％、66％和75％,在电池对外供电达到最大时非欧姆占总内阻比例最低.提高微生物燃料电池产电能力需要同时降低电池的欧姆内阻和非欧姆内阻.