生物炭降解苯和甲苯混合废气性能研究

该研究以生物炭为过滤介质 ,探讨过滤塔降解气流中苯、甲苯的生物降解性能 .实验表明 ,在总有机负荷低于 3 5 0 g/ (h·m3)、停留时间 1 5～ 90s的实验条件下 ,滤塔对苯和甲苯混合气体有较好的降解性能 ,苯、甲苯的最大削减能力分别为 1 2 0 g/ (h·m3)和 1 5 0 g/ (h·m3) ,甲苯比苯更易被微生物降解 .滤塔中CO2 生成量随苯、甲苯降解量的增加而增加 ,但实验增长速率小于理论增长速率 .菌落分析表明 ,滤塔中微生物主要有真菌、杆菌、芽孢杆菌 ,其中芽孢杆菌为优势菌种 .根据吸附 生物降解机理 ,建立了VOCs去除模型 ,并予以验证 .     

基于甘蔗渣为填料的生物过滤塔去除甲苯有机废气

选取甲苯为代表物,分别以甘蔗渣/蘑菇堆肥/珊瑚砂/和甘蔗渣/蘑菇堆肥/珍珠岩为填料建立两个生物过滤塔,研究生物滤塔处理甲苯操作的最佳性能参数及影响因素。结果表明,在甲苯进口浓度约为1000mg/m3,气体塔内停留时间90s的条件下,两个生物过滤塔对甲苯的去除率可稳定维持在95%。系统稳定高效的运行周期为100-130天。在实验范围内,去除甲苯的反应近似于一级反应动力学反应。经过约200天的运行,含珍珠岩填料含水率从70%降到16%、pH从7.4降到4.9、压实速率0.04cm/d;含珊瑚砂填料使含水率维持约40%、pH维持7、压实速率0.02cm/d。选取合适径身比、有足够湿润进气有助于提高甲苯去除效果。     

生物过滤塔降解挥发性有机物动力学模型

提出了挥发性有机物(VOCs)生物降解新机理——吸附传递生物降解机理,建立了模型动力学方程,选择活性炭为滤料,以甲苯为VOCs代表,求取模型参数,获得了VOCs生物降解经验方程,并验证了模型的正确性。      

温度对生物过滤塔填料层含水率和运行性能的影响研究

实验以模拟甲苯废气为研究对象,系统分析了温度对生物过滤塔填料层含水率、甲苯去除能力、抗冲击负荷能力和再启动特性的影响.结果表明,生物过滤塔在温度20~30℃下,填料层含水率随温度变化不大(维持在45%),较高的进气温度(40~62℃)对填料层含水率影响显著,当气流温度从40℃升高至62℃时,填料层含水率从47%下降至19%.生物过滤塔处理每立方米体积废气需水量与气流温度间存在幂函数关系.温度过高会降低生物过滤塔的抗冲击负荷能力,并增加生物过滤塔的启动时间.温度在不同范围内对生物过滤塔甲苯去除性能的影响存在差异.在20~30℃下,生物过滤塔的甲苯去除速率常数的对数与温度的倒数呈线性关系,符合Arrhenius公式.而在40~62℃时,生物过滤塔的甲苯去除速率随温度的升高而呈现出先上升而下降的趋势,符合Ratkowsky模型.     

紫外光降解对生物过滤塔去除氯苯性能的影响机制研究

紫外-生物过滤联合工艺中的紫外单元促进了后续生物过滤单元的氯苯去除性能.为了进一步揭示紫外光降解对生物过滤塔运行性能的影响机制,本研究系统分析了紫外光降解对生物过滤塔填料层pH、生物膜特性和填料层结构特性等方面的影响.结果表明,氯苯紫外光降解产物导致了生物过滤单元填料层pH的下降(从pH 6～8降至pH 4～7);另外,紫外单元产生的臭氧降低了生物过滤单元生物膜厚度和生物膜的EPS含量,改善了生物膜的特性,提高了氯苯和营养物质在生物膜内的传质效率.同时,臭氧可以有效控制生物量过量积累,增加了填料层的比表面积(从784 m2.m-3增加至880 m2.m-3),优化了填料层的结构特性,提高了污染物的反应速率.上述各方面的综合作用最终促进了生物过滤单元的氯苯去除性能.     

丝状真菌生物过滤塔对挥发性有机物的去除性能

生物过滤塔工艺是控制挥发性有机物(VOCs)污染的一种重要工艺。其中,丝状真菌由于所产生的菌丝体易捕捉气相中的疏水性污染物,同时又具备耐受低pH值和适应干燥环境等特性,而日益成为VOCs生物过滤技术中新的研究热点。文章在对丝状真菌生物过滤塔的降解机理和特点进行分析的基础上,针对目前在生物过滤塔技术中研究较多的几种典型丝状真菌,较详细介绍了该类真菌生物过滤塔对VOCs的去除性能,并对该技术在VOCs控制方面的研究与应用中存在的问题和发展方向进行了分析和展望。     

真菌滤塔启动及降解甲苯能力研究

生物法对于处理挥发性有机废气是一种经济和环境友好的处理工艺。研究在酸性条件下处理含甲苯气体,考察在不同进气浓度和入口负荷下真菌滤塔降解甲苯的能力。实验选用处理焦化废水的污泥作为真菌菌源,采用高浓度气态挂膜法,启动周期为12天,在pH=5的条件下运行2个月,以NO3--N为氮源能很好地去除高负荷甲苯气体,并且可以长期稳定高效运行。     

生物过滤塔和生物滴滤塔净化α-蒎烯性能比较

分别采用以木屑/泥炭为填料的生物过滤塔(BF)和以聚氨酯小球为填料的生物滴滤塔(BTF)净化α-蒎烯废气,比较两者的挂膜时间及对α-蒎烯的降解性能.结果表明,采用气液相联合方法,过滤塔和滴滤塔分别在21d和27d内完成挂膜;扫描电镜观察表明,填料上生物膜菌群生长良好,优势菌为杆菌和球菌.在α-蒎烯进口浓度80～2200mg.m-3、空床停留时间(EBRT)29～102s条件下,两者对α-蒎烯均有较好的去除效果,过滤塔与滴滤塔的最大去除负荷分别为50g.m-.3h-1和43g.m-.3h-1;滤塔中CO2生成量与α-蒎烯降解量之间呈线性关系,通过线性拟合得出过滤塔与滴滤塔的α-蒎烯矿化率分别为74%与68%,滤塔中减少的α-蒎烯主要被微生物利用而去除.菌落数(CFU)分析表明,在挂膜阶段滤塔微生物数量增长明显,稳定运行阶段菌落数随着EBRT的延长而增加,在EBRT102s条件下单位反应器空间内过滤塔和滴滤塔菌落数分别为5.52×1014cfu.m-3和1.84×1014cfu.m-3.     

不同pH下生物滴滤塔降解甲苯和硫化氢混气的研究

废气生物处理技术作为一项新型的大气污染控制技术得到广泛应用。实验分别在p H为4.5和7.0条件下,利用生物滴滤塔(BTF)对甲苯和硫化氢混气废气进行降解,为混合废气的高效生物净化提供理论指导。该装置在启动阶段,当空床停留时间(EBRT)为30 s,甲苯浓度为400 mg/m3以上时,p H为4.5和7.0的BTF对甲苯的去除率分别为90%和96%。在稳定阶段,通入2 000~15 000 mg/m3的硫化氢(H2S),发现硫化氢对甲苯的降解无影响.随着实验的进行,p H为7.0比4.5的BTF的生物量高,且压降也略高。p H为4.5和7.0的BTF对甲苯和硫化氢的降解过程符合Michaelis-Menten模型,对甲苯降解的相关系数(R2)分别为0.984 2和0.977 8,单位体积的最大降解速率rmax分别为132.46 g/(m3·h)和93.46 g/(m3·h),相对应的气相饱和常数Ks分别为0.25 g/m3和0.075 g/m3;对硫化氢降解的相关系数(R2)分别为0.969 0和0.971 7,rmax分别为60.24 g/(m3·h)和51.55 g/(m3·h),Ks分别为0.06 g/m3和0.13 g/m3。对CO2生成量分析得:p H为4.5和7.0的BTF矿化率分别为70.7%和74.6%。     

生物滴滤器去除挥发性有机物的影响因素

生物滴滤器用于处理挥发性有机物,有机物的去除效率受到许多因素的影响。总结和讨论了填料、营养液、进气等诸多因素对生物滴滤器性能的影响。这些讨论结果有助于在生物滴滤器实际应用中选择合适的设计和操作条件,从而达到更佳的处理效果。     

用生物滴滤塔净化有机废气研究

化工制药行业往往会产生有机废气,严重污染环境、危害人类健康.废气的生物净化技术具有适用性强、运行费用低、无二次污染等优点.在化工制药公司建立了净化以甲苯为主要成分的有机废气的生物滴滤塔(BTF),废气量约为5 000 m3/h,有机废气的总质量浓度为140 ～ 250 mg/m3,甲苯的质量浓度为120 ～220 mg/m3.BTF经过21 d完成启动.在启动之后的调试期间,进口的有机废气的总质量浓度为164 ～ 236 mg/m3,进口的甲苯的质量浓度为137 ～196 mg/m3,BTF对有机废气的去除率保持在90％左右,对甲苯的去除率保持在87％左右,废气达标排放.     

流向变换-低温等离子体反应系统用于VOCs去除及热量分布研究

将流向变换技术用于低温等离子体反应系统,考察了其对低温等离子体反应过程的影响,以放电参数(场强、频率)和系统运行参数(换向周期、接地极匝数、气体流速)为影响因素,探究了流向变换对低温等离子体系统温升(ΔT)和放电能量密度(SED)的影响,考察了该技术用于去除VOCs的情况。结果表明:在换向周期为8 min,场强为13.1 kV/cm,频率为150 Hz,接地极匝数为7匝,气体流速为14 cm/s条件下,ΔT最高可达187.3 ℃,SED最高可达284.4 J/L;等离子体放电区ΔT最高,出口处ΔT较低;蓄热段ΔT随流向变换发生周期性变化,其变化周期与反应系统的变换周期一致;将流向变换-低温等离子体反应系统应用于甲苯的去除,可以显著提升甲苯的降解率,在一定范围内,有利于提高系统的能量效率。     

间歇曝气生物滤池生物除磷性能研究

通过间歇曝气、连续进水的运行方式使生物膜系统交替处于厌氧/好氧状态,据此研究了不同进水挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFAs)质量浓度、运行周期以及反冲洗条件下生物滤池的生物除磷性能.实验中以模拟生活污水为处理对象,滤池水力停留时间为1.3 h,进水流速为5 L.h-1,气水比为8∶1,进水平均COD负荷、氨氮负荷和磷酸盐负荷分别为4.7、0.41和0.095 g.(L.d)-1.结果表明,在一个运行周期内生物滤池能有效实现释磷和吸磷;当进水VFAs质量浓度(以COD计)为100 mg.L-1、运行周期为6 h时,生物滤池除磷性能最佳,曝气阶段滤池出水磷去除负荷可达0.059 g.(L.d)-1,同时COD和氨氮的去除负荷分别为3.8 g.(L.d)-1和0.28 g.(L.d)-1,出水平均磷、COD和氨氮质量浓度为1.8、43.6、8.7mg.L-1,滤池中存在一定程度的氮流失;中止反冲洗使生物滤池除磷性能迅速下降,2 d后滤池除磷效率低于40%,随即恢复反冲洗使滤池除磷效果出现短暂增强,再经2 d反冲洗后除磷效率又回到原有水平.可见,在间歇曝气、连续进水的运行方式下生物滤池成功实现了生物除磷并具有较好的磷负荷去除效果,充足而稳定的进水VFAs质量浓度、适当的运行周期以及较高频率的反冲洗有利于滤池的生物除磷性能.     

模拟曝气生物滤池去除邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯试验研究

采用陶粒滤料曝气生物滤池(BAF)处理邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)模拟废水,考察了空床接触时间(EBCT)、温度对DEHP去除效果的影响,运用气质联用仪(GC-MS)分析了中间降解产物并推测其可能的降解途径.结果表明,当温度为25℃,空床接触时间(EBCT)为8 h时,BAF对DEHP的降解效果良好,去除率达到90.3%;BAF对DEHP的去除率随着温度的升高和EBCT的增加而增大,EBCT为去除效果的主要影响因素;BAF对DEHP的降解满足一级反应动力学方程.BAF出水中检测到邻苯二甲酸单2-乙基己基酯(MEHP)、邻苯二甲酸丁基酯2-乙基己基酯(BEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)以及邻苯二甲酸(PA)等降解产物,据此推测邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的生物降解途径可能为其长烷基支链先断裂为较短的直链,而后断裂一个酯键形成单酯,接着再断裂另一酯键形成邻苯二甲酸,最终分解成二氧化碳和水.     

螺旋升流式反应器与SBR生物除磷系统的比较研究

利用螺旋升流式反应器(Spiral Up-Flow Reactor，SUFR)进行了生物除磷的试验研究，并且与SBR反应系统的处理效果进行了对比分析。SUFR反应系统稳定运行六个月的结果表明，对COD和TP的去除率分别达94％和96％以上，优于SBR的处理效果。流态试验表明SUFR反应器的螺旋流动特征使其接近于推流式反应器，有利于在空间上形成有机物的梯度分布。而且SUFR反应器的螺旋升流特征有利于微生物种群的多样化及颗粒污泥的形成，使得该系统所形成的微生物生态系统更稳定，污泥指数较低，污泥的稳定性较好。     

Removal of dichloromethane from waste gases by a biotrickling filter

IntroductionDichloromethane (DCM) has been widely usedas an intermediate and solvent in chemical industriesand many other analytical fields. Due to its lowboiling point (40.1℃) and high vapour pressure (47kPa at 20℃), large amounts of dichloromethane enterthe environment via gaseous emissions (Adachi andKomiyama, 2000, 2001; Adachi and Hamamoto,2005). DCM is harmful to human health andhazardous to atmospheric environment. For instance,it is known that DCM is toxic to the central nerves…     

光催化降解模拟室内挥发性有机污染物研究

用浸渍-提拉法制备玻璃弹簧负载型TiO2薄膜催化剂,在自制的反应器中进行光催化降解由丙酮、甲苯、对二甲苯组成的模拟室内挥发性有机污染物VOCs研究。研究发现：催化剂中掺杂金属离子能影响催化剂的降解效果,降解效果依次为掺铈TiO2〉纯TiO2〉掺银TiO2;气体流量显著影响降解效果,丙酮、甲苯和对二甲苯的最佳降解流量分别为3、5、7L／min;混合气体中非对称性的极性分子的降解效率高于对称性分子,导致丙酮、对二甲苯组分降解率降低,甲苯降解率增高。     

动态气升式环流反应器对生物除磷的强化作用

采用模拟污水,通过厌氧-好氧交替过程研究了活性污泥生物除磷过程.在实验过程中,通过周期性通入空气和氮气的实验方法,采用气升式环流反应器和普通鼓泡塔进行对比,在研究反应器的传质性能的基础上,进一步对反应器内的活性污泥形态和生物除磷性能进行了观察和测定.实验表明,相对于普通鼓泡塔,动态气升式环流反应器对活性污泥的生物除磷过程有明显的强化作用,磷的去除率提高了30%.