膜生物反应器中生物膜的生长特性

实验采用经甲苯培养驯化而成的单一假单胞菌菌种,通过分析平板式生物膜反应器内,不同阶段假单胞细菌生物膜干重、厚度、活性生物量和生物种群分布的变化,研究生物膜特性与降解效率之间的关系。实验结果表明,在挂膜初期生物膜迅速生长,生物量以及生物膜干重增长很快,有利于甲苯及营养物质的传输,降解效率也快速提升。随着生物膜的生长,生物量及干重也逐步增加,厚度逐渐增加使传质阻力不断增大,生物膜上层微生物的有机底物供应不足,使生物膜上层结构稀疏,最终维持一个甲苯的总传输量与生化降解量的平衡,生物量的生长与衰亡也达到动态平衡,形成了一个较高且稳定的降解效率。     

膜生物反应器处理甲苯废气的挂膜实验

采用假单胞菌在硅橡胶复合膜生物反应器上进行甲苯废气降解的挂膜启动实验,研究膜生物反应器挂膜启动特性,对挂膜启动过程中循环液吸光度、压力损失、甲苯降解效率和生物膜干重的变化进行考察,并观察挂膜稳定后的生物膜形态.结果表明:挂膜过程主要由生物膜成膜期(0~5 d)、生长期(6~10 d)、稳定期(11~14 d)3个阶段组成.循环液吸光度、反应器内液相压力损失、甲苯降解效率和生物膜干重等参数在成膜期都快速增加;进入膜生长期,循环液吸光度略微下降,而生物膜干重、压力损失和甲苯降解效率都继续增大;在稳定期各参数均趋于相对稳定,稳定后循环液吸光度维持在0.75左右,液相压力损失达到了180 Pa,甲苯降解效率维持在78%以上,生物膜干重为2.25 mg/cm2.试验表明,对循环液吸光度、液相压力损失、甲苯降解效率和生物膜干重等参数的综合分析,可作为膜生物反应器挂膜启动进程的判据.图9参15     

膜生物反应器处理甲苯废气的降解特性及传质过程强化

设计了一种气相空间带方形扰流柱结构的平板膜生物反应器,进行了甲苯降解废气净化实验,并与未加入方形扰流柱结构的反应器进行了对比。实验研究了甲苯入口浓度和气体流量对甲苯降解效率和传质速率的影响,结果表明,随着甲苯入口浓度和气体流量的增加,膜生物反应器降解效率降低,甲苯的传质速率增大,气相空间加入方形扰流柱后,甲苯在反应器中的传输得到了强化,降解效率最大提高了8%。