两相分配生物反应器降解苯乙烯废气的研究

为提高生物法净化难溶性VOCs的效率，构建以硅油(体积分数为10%)为非水相的两相分配生物反应器(Two Phase Partitioning Bioreactor, TPPB)。通过响应面优化试验，探讨TPPB最佳工艺条件，研究进气质量浓度、循环液pH值、停留时间及液气比对苯乙烯废气净化效果的影响，并对比其与单相生物反应器(One Liquid Phase Bioreactor, OLPB)处理效果的差异。结果表明，进气质量浓度为400 mg/m³、停留时间为45.77 s、循环液pH值为7.26、液气比为0.25的最佳工艺参数下，TPPB的苯乙烯去除率达96.15%。基于数学模型拟合两种反应器的传质和生物降解过程，过程模拟发现同一停留时间下TPPB中最大传质分数均高于OLPB;苯乙烯去除负荷变化与Michaelis-Menten模型相关性较高(R²=98.2%),同一停留时间下TPPB的最大去除负荷和半饱和常数均高于OLPB。