填料对生物滴滤塔去除H_2S的影响

为比较不同生物填料用于城市污水提升泵站除臭的性能,建立4组不同填料的生物滴滤塔(BTF)中试装置,并考察其对污水提升泵站中以H_2S为主的市政臭气的去除效果。结果表明,在进气风量为180 m~3·h~(-1),H_2S进气浓度控制在7 500~8 500μg·m-3条件下,竹炭在吸附阶段和挂膜阶段对H_2S去除效果均最佳;竹炭生物滴滤塔挂膜速度最快,只需1~2周就可以完成挂膜,H_2S主要集中在塔底填料层500 mm位置以下被降解,塔顶出气浓度稳定在(30±2)μg·m~(-3),压降稳定在(78.7±0.5)Pa,滤出液中SO_4~(2-)浓度最高达到117.04 mg·L~(-1),塔内pH为2.0~3.0,降解H_2S的微生物为嗜酸性菌。     

以磷矿石为填料的生物滴滤塔处理含挥发性脂肪酸的臭气

对磷矿石为填料的生物滴滤反应器净化挥发性脂肪酸臭气的净化能力进行了研究,实验考察了空床停留时间、进气浓度和进气体积负荷等参数对净化效果的影响,研究结论如下:在挥发性脂肪酸浓度不变的条件下,停留时间越长,废气的净化效果越好。进气浓度控制在205.80~677.40 mg·m-3的条件下,废气在反应器中的停留时间为97 s时,废气所获得的净化效率为99%;停留时间波动不大的情况下,反应器对挥发性脂肪酸的净化效果随进气浓度的增加而降低。当空床停留时间65~97 s条件下,臭气的进气浓度为224.29 mg·m-3时,去除率达到100%;臭气进气浓度增至1 345.71 mg·m-3时,去除率降到98.60%;当臭气浓度进一步增至4 934.29 mg·m~(-3)时,去除率降至67.40%;在停留时间波动不大的情况下,废气的净化效率随进气的体积负荷呈先增加后降低的趋势。空床停留时间65~97 s条件下,当臭气的体积负荷为3.14g·(m3·h)-1时,去除率约为99.20%。当体积负荷增至18.08 g·(m~3·h)~(-1),去除率降到97.6%。当进气体积负荷继续增至39.25 g·(m~3·h)-1时,去除率降到89.25%。总之,磷矿石作为生物反应器的填料具有一定可行性。     

生物法去除厌氧发酵所产沼气中的H_2S

对厌氧发酵所产沼气中的硫化氢(H2S)生物法去除进行了实验研究。结果表明,喷淋液流量、进气H2S浓度、反应温度、进气流量和溶解氧5个因素的较优值分别为40 mL·min~(-1)、3 000 mg·L~(-1)、31℃、120 mL·min~(-1)和0.5 mg·L~(-1)。当反应温度为31℃、溶解氧浓度为0.5 mg·L~(-1)时,通过正交实验确定的因素主次顺序分别是进气流量、喷淋液流量、进气H2S浓度,相应的最佳水平值分别为60 mL·min~(-1)、60 mL·min~(-1)和1 500 mg·L~(-1)。在最优工艺条件下,该生物系统的H2S去除率稳定,可达100%。     

固定化排硫硫杆菌对气体中H_2S去除特性

为提高生物滴滤塔净化气体中H_2S的运行效率,分别采用活性炭、陶粒、聚丙烯空心球3种填料,以排硫硫杆菌(Tiobacillus thioparus)接种生物滴滤塔处理含H_2S气体,研究了进气H_2S浓度、气体停留时间等参数对生物滴滤塔去除H_2S性能的影响。结果表明,采用排硫硫杆菌接种生物滴滤塔处理含H_2S气体,挂膜速度快,系统运行稳定且脱硫效率高。3种填料中活性炭填料脱硫效果最好,固定进气H_2S浓度1.5 g·m~(-3),停留时间高于23 s时,H_2S去除率可以达到94.4%以上,H_2S去除负荷达333.16 g·(m~3·h)~(-1)。动力学分析表明,活性炭生物滴滤塔最大H_2S去除负荷为666.7 g·(m~3·h)~(-1),饱和常数为0.87 g·m~(-3)。随着实验的进行,填料塔的压力降会因为生物膜的生长和单质硫的积累逐渐增加,严重时导致气体完全堵塞,需要进行鼓泡反冲以除去积累的单质硫。     

PCR-DGGE技术用于处理苯乙烯废气的生物滴滤塔中微生物优势菌种解析

采用生物滴滤塔能够有效去除含苯乙烯恶臭气体,塔内微生物中含有大量的球菌和杆状菌。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术研究处理苯乙烯恶臭气体的生物滴滤塔填料表面的微生物,结果表明,去除苯乙烯生物滴滤塔中有5种菌为降解苯乙烯的优势菌种;通过16S rDNA基因扩增测序同源性比对,结果显示嗜甲基杆菌属(methylophilus)丰度为50.5%,2种变形菌属(alpha proteobacterium、delta proteobacterium)相对丰度分别为16.9%和11.6%。     

铁氧化物多孔陶粒生物滴滤塔净化硫化氢气体

采用装有凹凸棒石基铁氧化物多孔陶粒作为填料的生物滴滤塔,进行了长期实验室H2S脱臭实验。结果表明,该生物滴滤塔H2S的进气浓度低于500 mg/m3时,循环营养液喷淋量高于1.5 L/h,气体最佳停留时间为54.9 s,去除率在95%以上。代谢产物以SO2-4为主,转化速率在52.42 g/(m3·d)左右。该滴滤塔系统可稳定而有效运行。生物相观察表明,滴滤塔填料表面附着大量微生物,铁氧化物陶粒具有化学和生物惰性,有利于微生物的附着。     

喷淋条件对生物滴滤塔去除含H_2S废气的影响

以竹炭为填料,采用高效生物滴滤塔(BTF)中试装置处理污水提升泵站产生的以H2S为主的废气,考察了喷淋时间和喷淋频率对塔内轴向H2S去除率、滤出液中SO2-4浓度和pH、塔内压降的影响。结果表明:当生物滴滤塔系统的空塔停留时间为6.43 s,喷淋时间和喷淋频率分别为1 min·次~(-1)和1次·(60 min)~(-1),BTF对H2S去除效果最好,去除率达99.0%以上,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918~(-2)002)一级厂界排放标准;BTF滤出液中的pH值稳定在2.0~3.0之间,塔内的微生物为嗜酸性硫氧化菌;BTF对H2S的降解符合Michaelis-Menten动力学模型,在适宜喷淋条件下,BTF内的表观半饱和常数(Ks)和最大表观去除速率(Vm)分别为86.8 mg·m-3和22.3 g·(m3·h)~(-1),系统具有较高的抗负荷冲击能力。     

扩体错流式生物滴滤床净化甲苯废气

采用自行设计制作的扩体错流式生物滴滤床,以甲苯为目标污染物、陶粒为填料、恶臭假单胞菌为菌源进行实验,研究了扩体错流式生物滴滤床的挂膜启动情况、甲苯进口浓度、停留时间对净化效率的影响.结果表明:(1)环境温度为17～23℃,扩体错流式生物滴滤床在10 d内完成挂膜启动,比传统生物滴滤床缩短了4 d.(2)甲苯净化效率随进口浓度的增加而逐渐下降.当甲苯进口质量浓度为1 100 mg/m~3时,净化效率为95%;当甲苯进口质量浓度维持在1 100～1 200 mg/m~3时,随停留时间的缩短,甲苯净化效率下降.(3)当停留时间分别为94、63、48 s时,甲苯净化效率分别为87%～92%、70%～74%、60%～62%.     

生物滴滤塔净化苯乙烯废气的实验研究

采用生物滴滤(BTF)系统对含苯乙烯的有机废气进行了生物净化实验并研究该系统VOCs生物降解性能。实验表明,苯乙烯进气浓度低于20 mg/m3时BTF去除效率可达92%以上,出口苯乙烯浓度低于1.6 mg/m3,达到GB14554-1993中规定的排放标准;该BTF装置对苯乙烯的去除负荷在2.0 g/(m3.h)左右;系统稳定运行时循环液COD、浊度和pH等都保持稳定,无脱落生物膜积累现象;生物滴滤塔系统适宜的气液比为300;系统总压降约100 Pa,鲍尔环填料和聚氨酯发泡填料混合装填方式可以降低系统压降并有利于微生物挂膜。     

有机复合填料生物滤床对甲苯气体的净化

利用一种新型有机复合填料作为生物滤床中微生物的附着载体,接种经过驯化筛选的专性甲苯降解菌,填装于生物过滤塔中净化低浓度甲苯气体。研究了新型有机复合填料在长期运行时的情况,考察了进气流量、入口浓度、床层温度和填料湿度对生物滤床的影响,最终经过优化得出,此种填料的生物滤床能够为微生物提供良好的附着生长环境,并能保持滤床的高效稳定运行,当进气流量为0.4 m3/h,入口浓度为400 mg/m3,床层温度为30℃,填料湿度为50%时,生化去除量达到30.6 g/(m3.h),并且在此条件下滤床具有良好的耐冲击性能。     

生物滴滤塔处理苯乙烯气流的工效和生物膜微群落的分析

采用培养驯化污泥菌种、类球形陶粒和循环液等构建生物滴滤塔.研究评价气体苯乙烯浓度、气体流量、循环液喷淋量对生物滴滤塔工效的影响,并对生物膜微群落中的微种群作了定性定量检测.当进口气体苯乙烯小于1 000 mg/m3、气体流量为200 L/h、循环液流量为10 L/h时,苯乙烯净化效率达90%以上,生化去除量为30 mg/(L·h);单位体积生物膜填料对苯乙烯的最大生化去除量为35 mg/(L·h).湿润生物膜微群落的优势菌种群包括恶臭假单胞菌、梭形芽孢杆菌、罗非氏不动杆菌等5种,恶臭假单胞菌等非芽孢杆菌的最大活菌数为5.5×107 CFU/g,并随生物滴滤塔运行时间延长有减少趋势.     

生物滴滤塔净化苯乙烯废气的强化启动及工艺性能

采用多面空心球与活性炭纤维组合填料构建生物滴滤塔(BTF),接种活性污泥净化苯乙烯废气。采用外加葡萄糖共代谢基质,气液相联合挂膜法启动生物滴滤塔,考察BTF启动及稳定阶段的工艺性能。结果表明,BTF的挂膜时间仅为20 d,实现了BTF的快速启动;适宜的苯乙烯进气浓度为195.2~1 478.2 mg/m3,停留时间(EBRT)为57 s,气液比为300∶1,系统最大去除负荷可达136.4 g/(m3·h);BTF对喷淋液p H的大幅变化及间歇运行有较强的适应性。     

活性污泥体系中磷化氢生物降解特性

生物净化技术在低浓度磷化氢尾气处理方面有良好的应用前景,但磷化氢生物代谢的影响因素、特性等问题未有系统阐述。在生物法处理难溶有毒气体的基础上采用活性污泥体系净化磷化氢气体,探讨碳源、pH等因素对磷化氢生物降解特性的影响。磷化氢生物净化过程中,甲醇为碳源时微生物生长最好,最优C/N为15:1,适宜的pH为6.5～7.5。进口气中PH_3浓度高于20mg·m~(-3)时,微生物的生长开始受到抑制,但生物体内的酶活性明显增强,表明微生物具有抵抗磷化氢毒害作用的特性。活性污泥体系中,PH_3去除率最高可达78.0%,生物降解效果明显。     

生物滴滤塔处理有机废气的填料选择研究

以含低浓度乙酸、正己烷和苯乙烯的混合有机气体模拟实际有机废气,采用实验室规模的生物滴滤塔处理有机废气,并比较了海绵、珊瑚石、陶粒和空心塑料小球4种填料的性能。结果表明:(1)生物滴滤塔启动时间最短的为海绵生物滴滤塔(约20d),其次为陶粒生物滴滤塔(约25d),启动时间较长的为珊瑚石生物滴滤塔(约35d)和空心塑料小球生物滴滤塔(约40d)。(2)在稳定运行期,不同填料生物滴滤塔对水溶性和极性较强的乙酸的去除率差异尤为明显,对正己烷和苯乙烯的去除率差异相对较小。(3)4种填料生物滴滤塔中的异养细菌数量依次为海绵>陶粒>珊瑚石>空心塑料小球。运行80d时,海绵、陶粒、珊瑚石和空心塑料小球生物滴滤塔中的异养细菌数量分别达5.9×108、4.8×108、3.6×108、3.0×108 cfu/g(以单位质量干填料计)。(4)在相同的进气流速下,4种填料生物滴滤塔的填料层压力降依次为珊瑚石>陶粒>空心塑料小球>海绵。(5)海绵和陶粒较适宜作为生物滴滤塔的填料。     

2种磷酸盐生长环境对同步去除与富集磷酸盐工艺的影响

针对同步去除与富集磷酸盐溶液的问题,研究了在低磷环境和低磷高磷交替环境下悬浮填料生物膜反应器的除磷能力和释磷能力,采用扫描电子显微镜(SEM)和高通量测序对第0、45和95天的污泥进行了表征。结果表明:低磷环境下好氧出水磷酸盐浓度稳定在0.5 mg·L~(-1)以下,厌氧阶段的最大释磷量为6.05 mg·L~(-1);在低磷高磷交替环境中,好氧出水磷酸盐浓度基本在0.5 mg·L~(-1)以下,富磷溶液浓度最高可达63 mg·L~(-1)。SEM结果表明,同步去除与富集磷酸盐的悬浮填料生物膜反应器中的主要微生物是杆状菌。高通量测序结果表明:第0、45和95天的变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度分别为48.3%、57.1%和89.1%,占主导地位;而红环菌科(Rhodocyclaceae)的相对丰度分别为18.1%、19.0%和30.8%,是反应器中的优势菌科;动胶菌属(Zoogloea)是同步去除与富集磷酸盐的悬浮填料生物膜工艺中的主要功能菌。在悬浮填料生物膜工艺中,低磷高磷交替的生长环境下培养的聚磷生物膜能够使好氧出水的磷酸盐浓度达到国家排放标准,并在厌氧阶段得到高浓度的磷酸盐富集溶液,且这种生长环境更适合聚磷微生物的生长。     

静压箱式错流生物滴滤床去除甲苯废气的研究

根据静压箱原理设计静压箱式错流生物滴滤床,设置进气静压区进一步改善气流分布情况,气流进入后在圆柱形静压区内动压降低,气流均匀分布.以甲苯为目标污染物、陶粒为填料、恶臭假单胞菌为菌源进行实验,研究静压箱式错流生物滴滤床的挂膜启动情况及稳定运行阶段甲苯停留时间、进气浓度对甲苯去除率的影响,分析了运行后期填料层压力损失增大的...     

蚯蚓粪净化硫化氢恶臭气体

为探究蚯蚓粪净化硫化氢恶臭气体的可行性及其微生物群落结构的构成,以蚯蚓粪为生物反应器的载体,考察了蚯蚓粪去除硫化氢的性能;采用Miseq高通量测序技术分析蚯蚓粪中微生物种群结构变化。结果表明,当进气浓度小于350 mg·m~(-3),气体流量为0.25~0.35 m~3·h~(-1)时,H_2S去除率可达100%。随着进气流量的增大,H_2S去除率下降。微生物种群结果揭示蚯蚓粪生物反应器的不同空间层次上呈现出明显的空间分布多样性差异。蚯蚓粪生物反应器的主要降解硫化氢的优势菌为:变形菌门(44%~85%),γ-变形菌纲(18%~76%);产黄杆菌属(6.1%~62.5%)、盐生硫杆菌属(2.8%~5.2%)、硫杆菌属(0.7%~6.9%)等优势菌属。通过分析可知,蚯蚓粪能高效处理硫化氢恶臭气体,蚯蚓粪中丰富且多样的微生物群落对其处理效果有着重要的作用。     

生物滴滤塔处理H_2S臭气

目前,环保政策极其关注污水处理厂的臭气排放并制定了排放标准。本实验依托3个并联的中试生物滴滤塔对污水提升泵站的H2S臭气展开研究,考察不同H2S进气负荷、停留时间、压降和填料填装方式(竹炭-陶粒分层填装、完全混合及全竹炭填装)等因素对H2S去除率的影响。对生物滴滤塔的出气浓度、滤出液p H、SO2-4离子等进行测试分析,建立传质、降解动力学模型,并分析。在停留时间为25 s连续进气条件下,考察进气负荷在0.59~5.00 g H2S/(m3·h)范围内生物滴滤塔对H2S臭气的去除表现效果。研究结果表明,各生物滴滤塔的去除率(RE)都维持在98%以上,而且出气浓度达到厂界废气排放三级标准;相较于完全混合填装方式,分层填装在去除H2S臭气时略显优势。采用Michaelis-Menten方程描述生物滴滤塔的去除表现,表观半饱和常数Ks和最大表观去除速率Vm分别为5.92 m L/m3和5.84 g H2S/(m3·h)。     

生物滴滤器处理间二氯苯废气的性能分析

从土壤中筛选1株能够降解间二氯苯能力的菌株,鉴定为土壤短芽孢杆菌(Brevibacillus agri),该优势菌最佳生长条件为:降解时间48 h,菌液接种量10%,pH=7,温度25℃。以间二氯苯为模拟有机废气,采用生物滴滤器接种土壤短芽孢杆菌的方法对其进行生物处理。结果表明,在空床停留时间为90 s、进气浓度为1 000 mg·m~(-3)、进气负荷为60 g·(m~3·h)~(-1)条件下,间二氯苯的去除率可以维持在85%以上。生物滴滤器稳定运行后,菌体表面官能团发生改变,通过傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱分析发现,菌株通过逐步加氧羧化后开环降解间二氯苯;对菌株再进行16S rRNA基因序列的同源性分析发现,生物膜中Brevibacillus agri占比达69.39%,并可以良好生长。研究可为间二氯苯的工业化处理提供参考。     

多层生物滤塔净化硫化氢废气研究

以木屑为填料,采用多层生物滤塔净化H2S气体,研究其适宜的工艺条件及生物降解宏观动力学.结果表明,填料分层可提高H2S去除率,当进气容积负荷＜153.2 g H2S/(m3·d)时,H2S的去除率保持在90%以上;进气浓度低于70 mg/m3,下层200mm填料对H2S总去除率的贡献在50%以上;填料含水率为50%～6...