FeⅡ(EDTA)络合协同RDB去除NO废气效能及过程分析

为进一步提高一氧化氮(NO)的去除效率,在新型生物转鼓反应器(rotating drum biofilter,RDB)中,以FeⅡ(EDTA)络合协同RDB生物转鼓的耦合技术强化难水溶性NO的气液传质速率,提高生物还原效能为目标进行了研究.结果表明,适量FeⅡ(EDTA)被添加到RDB底部营养液后,能迅速吸收气相中的NO并生成FeⅡ(EDTA)-NO络合物,进而可通过反硝化实现同步脱氮和络合剂再生.在转速0.5 r.min-1、空床停留时间(EBRT)57.7 s、温度30℃、pH 7～8的实验条件下,RDB的净化效能随络合剂的投加而显著改善;FeⅡ(EDTA)质量浓度从0增至500 mg.L-1后,NO去除率从61.1%提高到97.6%,去除负荷从16.2 g.(m3.h)-1上升到26.7 g.(m3.h)-1.分析了FeⅡ(EDTA)络合协同净化NO的反应过程,建立了NO净化效率与FeⅡ(EDTA)添加浓度的关联方程,可较好地拟合实验数据.     

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.     

脉冲电晕低温等离子体提高一氧化氮氧化效率的实验研究

提高一氧化氮（NO）的氧化效率对于提高生物法处理该类废气的净化效率具有重要意义。实验研究了低温等离子体在脉冲电晕条件下氧化废气中NO的过程，考察了不同峰值电压、氧气含量、气体停留时间和添加有机物等因素对提高NO氧化效率的影响。结果表明：低温等离子法可有效地提高NO的氧化效率，主要产物为NO₂；室温条件下，当进气NO浓度590 mg/m³、脉冲频率50 Hz时，增大峰值电压、气体停留时间和进气中的氧气含量可提高NO的氧化效率；在最适峰值电压15 kV，气体停留时间5 s时，NO氧化效率为20%；在进气NO中添加甲苯、乙醇后，NO氧化效率可增加至30%以上，甲苯的效果要好于乙醇。     

紫外诱变法提高好氧反硝化菌降解性能的研究

采用紫外诱变方法对从污水处理厂活性污泥中筛得的1株好氧反硝化菌(YS)进行处理,得到1株突变菌株(TB),考察了诱变前后2菌株的理化性能及反硝化能力的变化.结果表明,菌株TB的反硝化能力得到改善.在相同实验条件下,菌株TB对硝酸根的去除能力可从菌株YS的87%提高至93%,培养基中的亚硝酸根浓度从212.48 mg.L-1减少到37.62 mg.L-1,去除率从15%快速提高至85%,表明菌株TB对亚硝酸根的去除能力大幅提高,且传代前后菌株TB对硝酸根和亚硝酸根的去除率变化不大,遗传稳定性较好.对两菌株的反硝化性能影响因素的研究比较发现菌株YS的最适条件为:接种量1.5%左右,pH为6,C/N比为10,碳源为葡萄糖;而菌株TB的最适条件为:接种量1.5%左右,pH为9,C/N比为10,碳源为琥珀酸钠.     

1株α-蒎烯降解菌的分离鉴定及降解特性研究

从处理废气的生物滤塔内筛选到1株能高效降解α-蒎烯的菌株PT.通过菌落形态、生理生化特征、16SrRNA基因序列相似性分析及Biolog鉴定等方法,确定该菌株属于荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens).菌株PT最佳生长条件为: NaCl浓度0.00%、pH7.13、温度25.5℃,降解速率达到最大值5.22mg/(L×h).降解过程符合Haldane’s抑制生长动力学模型,最大比降解速率为0.0364h-1.菌株PT能不同程度地降解一些分子结构较为简单或与α-蒎烯结构相似的工业有机污染物.代谢产物分析表明,菌株PT在降解α-蒎烯的过程中产生柠檬油精、紫苏酸等结构较为简单的物质,它们最终被完全矿化为CO2或合成细胞自身组成物质.碳平衡分析表明,底物有机碳含量完全矿化和转化为细胞生物量的比例分别为64.83%和30.37%.     

络合协同RDB处理NO_x系统中1株反硝化菌的分离鉴定

从处理效率稳定在85%的NOx废气络合处理系统--生物转鼓(rotating drum biofilter,RDB)中分离到1株异养型兼氧反硝化细菌,命名为菌株ND1.理化分析表明,ND1为革兰氏染色阴性杆菌,在培养基上可形成特征性干燥、皱缩样菌落,黏附于琼脂表面,并产生黄色色素,以单极生鞭毛运动.其16S rDNA基因序列与典型的反硝化菌Pseudomonas stutzeri具有97%的相似性,综合其外部形态特征、生理生化特征、Biolog碳源利用特性以及16S rDNA系统发育学分析,ND1鉴定为Pseudomonasstutzeri.在30℃,pH7.2的培养条件下,以琥珀酸钠为碳源,5d后该菌对硝酸根离子的去除率可以达到100%,对相同浓度的亚硝酸根离子的去除率达到85%.     

生物转鼓过滤器反硝化去除NO过程中微生物群落结构多样性解析

采用PCR-DGGE技术分析了生物转鼓过滤器(RDB)反硝化去除NO过程中的微生物多样性.研究结果表明,RDB中存在16种优势菌,并且沿填料径向不同位置的DGGE图谱差异性不大,细菌群落结构具有较高相似性.通过DGGE图形比较和微生物群落生物多样性指数计算,发现在RDB内加入CuⅡ(EDTA)络合剂后,NO去除率上升,而微生物群落多样性先增加后又下降,但群落结构变化不显著.对DGGE图谱中8条主带进行回收、扩增、克隆和测序,结果显示RDB中微生物群落主要由Cytopahga-Flexibacteria-Bacteroides(CFB)group Bacteroides、β-Proteobacterium、γ-Proteobacterium和Clostridium sp.组成.反硝化功能与条带G-5(属于γ-Proteobacterium)和G-6、G-8(属于β-Proteobacterium)所代表的菌种相关,相似性≥98%.G-3序列与GenBank数据库中2个最相似序列的相似性只有93%和92%,表明这个条带所代表的微生物可能为新的未培养微生物.     

一株好氧反硝化菌的筛选鉴定及固定化研究

从污水处理厂的活性污泥中筛选得到1株好氧反硝化细菌(YS),对其进行分子生物学鉴定和理化性能测试,并考察了该菌株固定化前后反硝化能力的变化.鉴定结果表明,菌株YS为反硝化产碱菌(Alcaligenes denitrificans).菌株经固定化后,其酶活力有所下降,但稳定性增强,在4 ℃下储存50 d后,固定态菌株对硝酸根的去除率仍可维持在80%以上,而游离态菌株仅为15%.在pH 7.0条件下,固定态菌株的反硝化率比游离态菌株低3%左右,但当pH降低至5.0时,固定态菌株对硝酸根的去除率为72.4%,比游离态菌株高2.6%,表明固定态菌株比游离态菌株更适应于弱酸的环境.在不同的工艺条件下,固定态菌株与游离态菌株反硝化能力的变化趋势相同.菌株YS的最适条件为:接种量1.5%左右,pH为6.0,C/N比为11,葡萄糖为碳源.     

Fe~Ⅱ（EDTA）协同生物转鼓过滤器去除NO的实验研究

采用自行研制的生物转鼓反应器（RDB）处理难溶于水的NO废气,为提高NO的传质系数和去除效率,实验考察了营养液中添加FeⅡ（EDTA）络合剂协同RDB以提高NO去除效率的过程。结果表明,当空床停留时间（EBRT）为0.96 min时,在营养液中添加FeⅡ（EDTA）至100 mg/L后,NO的去除效率从70.78%升至79.26%。未添加FeⅡ（EDTA）时NO去除率随营养液的增加下降,添加FeⅡ（EDTA）至100 mg/L后,去除率随营养液量的增加先上升后下降,且下降速率比上升速率大。随着营养液中FeⅡ（EDTA）浓度从0增加至500 mg/L,实验最佳温度从32.5℃升至47.5℃,但添加FeⅡ（ED-TA）至100 mg/L对实验的最适pH值没有太大影响。     

氧气对生物转鼓过滤器反硝化净化NO废气的影响研究

在自行研制的生物转鼓过滤器(RDB)内,考察了反硝化净化一氧化氮(NO)废气的去除率、去除负荷和以及不同氧气含量对反硝化过程的影响。结果表明,在温度25~30℃、pH 7~7.5、转鼓转速1 r/min、营养液更新0.2 L/d条件下,挂膜历时30 d完成。稳定运行期,NO进气浓度为90~433 mg/m3,去除率维持在60%~85%之间,平均去除负荷为10.4 g/(m3.h);在短期影响考察时,氧气含量的增加使得气液两相的传质增强,加快了微生物的降解速率,但从长期影响的实验结果分析,低浓度的氧气能够提高NO的净化效率,而过高的氧气含量则抑制了反硝化过程,这是由于氧气对反硝化过程的抑制作用和化学氧化的促进作用共同影响的结果。