生物滴滤塔脱除SO2的填料选择研究

利用生物滴滤塔,比较了活性炭、煤矸石、陶粒、沸石和竹炭作为滴滤塔中生物附着载体性能的优劣.结果表明,竹炭对T.ferrooxidans菌液的固定效果最好,固定的生物量最高,其次是活性炭,然后是陶粒和沸石,煤矸石固定的生物量最小;不同填料滤塔对SO2的去除效率明显不同,去除效果从好到差依次为竹炭、活性炭、陶料、煤矸石和沸石,其对SO2的去除效率在运行时间内的平均值分别为93.71%、89.88%、80.08%、74.37%和63.65%.研究表明,竹炭填料系统对脱硫微生物的固定化效果最好,固定的生物量最高,且具有较好的SO2去除能力,是优质的生物滴滤填料.     

生物滴滤塔净化恶臭气体研究进展

介绍了恶臭污染物的来源、危害及其治理方法,分析了生物法除臭的发展,着重对生物滴滤塔除臭系统进行了介绍。总结了生物滴滤塔除臭的影响因素,分析了生物填料的发展,并比较了不同填料的理化性质及其除臭性能。简要归纳了工艺操作参数对生物滴滤塔除臭性能的影响。详细列举了应用于生物滴滤塔除臭的降解菌的种类及其功能。综述了填料上恶臭组分的传质和降解规律,总结了国内外关于生物膜内恶臭组分的降解反应动力学模型。同时介绍了生物滴滤塔在市政除臭和工业除臭方面的应用实例,并对生物滴滤塔理论研究与应用中存在的不足进行了分析,提出了可能的解决途径。今后可加强研究的方向有生物填料的开发与改良、生物滴滤塔的模型化设计及生物除臭组合工艺。     

H2S、NH3混合臭气在生物滴滤池中的净化研究

研究了生物滴滤塔净化含H2S与NH3臭气最佳的生态条件为:在温度为25 ℃、气体通气量为0.4 m3/h、营养盐喷淋量为8.0 L/h、入口H2S质量浓度712.80-948.80 mg/m3、入口NH3质量浓度422.20-795.40 mg/m3、pH值7.0-8.0之间的情况下,去除效率可达90%以上.生物滴滤塔在处理H2S和NH3混合气时,塔内pH值保持在6.5-8.5之间,此pH值对反应器中优势菌的生长繁殖不会造成太大影响,对处理效果影响不大,因此反应过程可不用对pH值进行调节,节约运行成本.     

生物过滤除臭填料挂膜驯化试验研究

将填料装入生物滤塔之前,对其进行挂膜驯化培养,待其成功后即可装填使用。试验结果表明,第12d后,发现树皮表面长有生物膜。在没有营养盐供应的情况下,微生物依然可以利用有机填料作为碳源进行代谢反应。42d后,从生物膜的镜检和混合液的pH值变化可知,用于除臭的优势微生物驯化成功。     

曝气生物滤池在酱油废水深度处理中的应用研究

采用陶粒、活性炭混合填料的曝气生物滤池深度处理酱油废水,在不同的水力负荷条件下,以上向流的运行方式,研究了滤池对COD和色度的去除效果,用生物量(MLVSS)进一步证实了对污染物去除起主要作用的填料层高度范围.结果表明:陶粒与活性炭填装比例3∶1,水力负荷0.75 m/h下,进水COD和色度为126 mg/L和155倍;出水COD和色度为43.8 mg/L和50倍,去除率分别达到了65.2%和68.6%,出水COD和色度优于废水综合排放标准(GB 8978-1996)的一级排放标准.污染物的去除主要发生在填料层0～65 cm高度范围内,微生物量也达到最大.     

黄单胞菌生物滴滤塔处理硫化氢能力及产物研究

以黄单胞菌为硫氧化菌种挂膜于生物滴滤塔,研究其去除能力及产物.通过测定压降、生物量确定挂膜时间,以进出气口浓度变化反映去除效率,测定营养液pH值变化,用SEM电镜扫描、能谱分析、X射线衍射对产物进行分析.结果表明,黄单胞菌挂膜时间为4 d,持续运行,菌种均匀地分布于填料表面;保持气体流量为1 L/min,H_2S气体质量浓度在2 000 mg/m~3以下时,去除率大于90.5%,单位体积最大生化去除量为43.23 g/(m~3·h);以10 d为周期添加营养,系统的pH值在5～7;自然沉降得到的黄色颗粒状沉淀粒径为3.161～31.90 μm;能谱分析表面主要成分为C、O、S,应该为微生物和S系物;X射线衍射分析表明干燥粉末的主要无机物质存在形态为S单质.塔在弱酸环境运行,能减少对装置的腐蚀,营养液中通过物理沉降、过滤、低速离心的简单手段,就能回收产物S单质.     

微波改性活性炭及其吸附去除苯胺和Cr(Ⅵ)的试验研究

采用5种方法改性活性炭,研究不同改性活性炭对苯胺和Cr(Ⅵ)的吸附性能.结果表明,微波改性硝酸氧化后的活性炭(1经微波热处理后,活性炭表面孔隙结构发生了变化,提高了苯胺吸附量.     

不同填料生物反应器中脱氮微生物群落比较分析

为比较填充不同填料(悬浮填料和弹性填料)生物反应器的抗冲击负荷能力,研究了不同水力停留时间(14.80 h、11.90 h、9.89 h和7.99 h)下两组反应器的处理性能及附着生物膜的特性,通过提取基因组DNA,采用PCR扩增与高通量测序技术对水力停留时间为7.99 h工况下两者菌群测序并进行了操作单元(OTU)聚类分析、多样性分析和分类学分析。结果表明,不同水力停留时间下弹性填料附着的生物膜量和胞外多聚物(EPS)质量比均高于悬浮填料,生物膜结构较为稳定;弹性填料和悬浮填料富集微生物菌群的高通量测序分析均得到优化序列23 129条,测序覆盖深度都在99%左右,经过97%相似度归并后分别得到375个OTUs和307个OTUs,与悬浮填料相比,弹性填料附着的生物膜内硝化菌和反硝化菌丰度均较高,这在一定程度上表明弹性填料在处理污染河水时具有较强的抗冲击负荷能力。     

紫外光催化预处理对生物滤塔二甲苯去除率的影响研究

为评价紫外光催化作为生物滤塔预处理的可行性,系统考察了生物滤塔中二甲苯气体的去除性能及其影响因素.所考察的影响因素包括进口二甲苯浓度和空塔停留时间,实验同时考察了挂膜过程中生物膜的表面形态变化过程.结果表明:顺利挂膜完成后的生物膜中占优势菌种的是长杆菌,有少量的短杆菌;紫外预处理可以有效提高生物滤塔系统处理二甲苯的效率;二甲苯去除率受到其进口浓度和空塔停留时间影响,当进口质量浓度为500 mg/m3,空塔停留时间为70 s时,二甲苯去除率可以达到95.7％.     

玉米芯生物炭对含盐污水中氨氮的吸附特性

以玉米芯为原料制备生物炭,并采用"盐酸+超声波"改性,研究了其对含盐污水中氨氮的吸附特性。结果表明,改性玉米芯生物炭的比表面积和酸性含氧官能团含量较改性前分别提高了7.5、18.2倍,在氨氮初始质量浓度为40 mg/L、盐度为0.45%、p H值为5.0、投加量为2.5 g时,对氨氮的吸附率可达79.4%。改性玉米芯生物炭在含盐条件下对氨氮的吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir模型,理论最大吸附量为2.538 2~2.842 6 mg/g,显著高于改性前。热力学分析表明,玉米芯生物炭对含盐污水中氨氮的吸附主要为物理吸附,且是自发、放热及熵增加的过程。以HCl为解吸剂,改性前后玉米芯生物炭的最佳吸附-解吸循环次数分别为3、7次,再生后对氨氮的平衡吸附量分别为解吸前的85.1%、93.8%。     

固定化生物活性炭在餐饮废水处理中的应用研究

采用砂滤-固定化生物活性炭(IBAC)联合工艺处理餐饮废水,以探讨IBAC在餐饮废水处理中的应用.先用砂滤对废水进行预处理,然后将其通入中间水池充分曝气,最后用固定化生物活性炭(IBAC)柱完成对废水的处理.实验参数为,原水进水pH=8,石英砂滤柱高40 cm,内径50 mm,滤层厚度30 cm,承托层厚5 cm,滤速45 mL/min,IBAC柱滤层高度为40 cm,水样在柱内停留时间为30 min.IBAC固定化完成后,连续运行55 d,水样各指标去除率基本稳定,然后计算出水样各指标的平均去除率.水样的UV254平均去除率为57%,浊度平均去除率为66.4%,CODCr平均去除率为77.20%,油平均去除率为86%.结果表明,采用固定化生物活性炭方法处理餐饮废水具有良好效果.     

改性活性炭对废水中甘油吸附动力学研究

通过高温活化的方式对活性炭进行了改性,探究了改性前后活性炭对合成环氧氯丙烷废水中甘油吸附性能的变化,对活性炭吸附高盐有机废水中甘油吸附动力学进行了研究。结果表明,经过不同改性条件改性后的活性炭相比于未改性炭,其对甘油的吸附性能有较大的提升,在活化时间2 h,改性温度800℃的条件下制备的改性活性炭吸附剂对高盐有机废水中甘油的吸附容量最高达到59.93 mg/g。相比于准一级动力学和颗粒内扩散模型,准二级动力学模型更适合用来描述活性炭吸附高盐有机废水中甘油的过程。     

生物膜填料塔净化含甲醛异味气体的研究

采用改进的排泥挂膜方式进行微生物挂膜,扫描电子显微镜观察生物膜表面生物形态,探讨进气速度、停留对间、液体喷淋量、容积负荷等主要因素对不同浓度甲醛气体去除效率的影响.结果表明,驯化30d脱除甲醛的生物膜已基本成熟,生物膜表面长有大量真菌丝、原生及后生动物;优势菌体形态为球状和杆状,其中球菌直径2～2.5μm,且为中空网状的多孔性球团.通过对生物膜填料塔净化效果的研究,得到最佳工艺参数.当甲醛质量浓度为10～40 mg/m3,停留时间为27s,液体喷淋量20～40 L/h,容积负荷1～ 7.5 g/(m3·h)时,生物膜填料塔对甲醛的去除效率达到94％以上.     

曝气生物滤池流态特性研究

为了解流体在反应器中的流动特征并为进一步提高反应器处理效率而改善水力条件,通过以KCl为示踪剂的脉冲示踪电导法对上向流曝气生物滤池在不同填料层高度和操作条件下的水力学特性进行摸拟研究.结果表明,平均停留时间主要受填料高度和水流速度影响,受气速影响较小.曝气生物滤池的流态随填料层高度的增加趋于相对稳定且接近推流;但滤床底部和顶部的流态却受水流速度和气流速度的影响较大且偏离推流.最后,建立了在曝气和不曝气两种操作条件下平均停留时间、流态与填料层高度、水流速度、气流速度的数学模型,这可用来预测反应器的流态变化特征,以改善曝气生物滤池的水力条件.     

固定化生物活性炭纤维处理洗浴废水的研究

采用混凝-砂滤-固定化生物活性炭纤维的组合处理工艺来处理洗浴废水.利用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺为混凝剂对废水进行混凝处理,之后将废水通入砂滤柱,废水在曝气池进行曝气后进入固定化生物活性炭纤维(IBACF)单元.IBACF固定化完成后,连续运行30 d,去除率稳定之后,处理后的浊度、LAS、S0D_(Mn)平均值分别为2.2NTU、0.12 mg·L~(-1)、2.33 mg·L~(-1),平均去除率分别为95.2%、94.7%、84.8%.经处理后的洗浴废水各项指标均可以达到生活饮用水卫生标准或城市供水水质标准,可以直接回用于洗浴用水和其他生活杂用水.     

一种生物活性炭的制备及其对BTEX去除效果研究

针对BTEX污染问题,在传统活性炭吸附技术的基础上,设计了一种依托特殊微生物的,能够进行原位再生的生物活性炭并对其处理效率进行研究。从被苯系化合物污染的土壤样本中提取了微生物样品,经过筛选训化后保留了3株菌种B-01、B-02、B-03。利用生物滴滤法将微生物固定在椰壳活性碳上制成生物活性碳（BAC）,通过人工模拟的BTEX废气研究BAC再生效应对于处理BTEX废气的作用。研究结果表明,3株菌种分别为芽孢杆菌（Bacillus）、芽孢杆菌（Bacillus）和假单胞菌（Pseudomonas）,最适反应温度为30℃,通过持续喷淋营养液,活性碳上挂载的菌种能够在35 d内保持活性。所制备的BAC对乙苯的吸附能力最强,乙苯去除率可达98.75%。BAC在低负载情况下BTEX去除率最高可达98%。通过微生物挂膜延长了活性炭的使用寿命,为降低石油加工废气处理成本提供了技术支持,具有良好的实用价值。     

活性炭表面改性和苯吸附性能的研究

为了提高活性炭的吸附性能,用N2和NH3对四种不同活性炭进行表面改性。对改性前后的活性炭分别进行了苯吸附实验、碘值和亚甲基兰值表征以及贝姆滴定实验后,结果发现:表面还原改性在一定程度上促进了活性炭的孔结构发育,可以提高活性炭的吸附性能,增加了活性炭表面的碱性官能团的含量;四种活性炭中的羧基含量都比较高,改性后羧基含量大幅下降;表面改性对煤质活性炭的苯吸附值变化不大,但对木质活性炭的防护性能提高明显,NH3改性比N2改性更能提高活性炭对苯的吸附性能。     

生物膜法净化低浓度SO2气体的工艺条件研究

采用生物膜填料塔净化低浓度SO2气体,研究其适宜工艺条件.结果表明,SO2进口气体质量浓度2 500～3 500 mg/m3、气体流量0.1m3/h、循环液流量10～12 L/h、24℃、循环液pH＜1.7时,生物膜填料塔对SO2的净化效率可达97.2%以上,对SO2生化去除量达52～56mg/(L·h).本研究为生物法脱除烟气中低浓度SO2提供了参考.     

磷酸改性油茶壳活性炭吸附水中的氨氮研究

水体中氨氮的过量容易导致水体富营养化,对自然环境造成极大的破坏。以磷酸为活化剂,按照不同的实验条件改性制备了油茶壳活性炭,利用所制备的油茶壳活性炭对水体中的氨氮进行了吸附,探讨了活化温度、活化剂浓度、吸附时间、氨氮初始浓度对吸附效果的影响,并进行了吸附热力学和动力学分析。结果表明:活化温度550℃,磷酸质量浓度50%时制备的油茶壳活性炭吸附水中氨氮的效果最佳。吸附过程在6 h左右时达到平衡,符合准二级动力学模型。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,对氨氮的实际最大吸附量可达到12.51 mg/g。0.1 g的磷酸改性油茶壳活性炭对初始质量浓度为4 mg/L的氨氮废水中氨氮的去除率可以达到90.5%,吸附效果良好。     

生物膜填料塔净化甲醛废气实验研究

采用微生物菌种对生物膜填料塔进行挂膜作业,以低浓度甲醛废气为研究对象,对生物膜填料塔净化甲醛废气进行了研究,考察了入口气体甲醛浓度、气体流量、循环液喷淋量各因素对甲醛净化效率和生化去除量的影响.实验结果表明,随着入口气体中甲醛浓度的增加,净化效率呈下降的趋势,而生化去除量却随之增加.气体流量增加时,净化效率较稳定,基本维持在65%左右,同时生化去除量随之增加.当液体喷淋量由10 L/h增至20L/h时,净化效率由40%左右增至约80%,再继续增加液体喷淋量时,净化效率的增加却渐趋平缓;当液体喷淋量增至40 L/h时,净化效率则为90%左右.生化去除量随着液体喷淋量的增加随之增加,当增至20 L/h时,增加趋势增大.实验结果表明采用生物膜填料塔净化甲醛废气是可行的.