生物滴滤法净化挥发性有机物(VOCs)的实验研究

北京工业大学硕士学位论文生物滴滤法净化挥发性有机物（VOCs）的实验研究姓名：章小军申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：金毓峑20090401摘要I_摘要随着煤焦油工业及石油化工工业的迅速发展，挥发性有机物(VOCs)的污染控制问题愈来愈引起世人关注。采用生物法净化VOCs废气，尤其是其中的生物滴滤法具有传统方法不可比拟的优越性和安全性，现已成为世界各国研究的热点之一。本研究以甲苯为目标污染物，从核心动力微生物菌种进行研究，在收集与整理大量微生物降解理论资料的基础上，研究了VOCs降解菌的驯化、培养及降解性对比：通过标准曲线和正交试验的测定寻找菌种的最适生长环境；采用自行设计的改进的扩体错流式生物滴滤床，以前期驯化的恶臭假单胞菌进行挂膜，通过挂膜效果和长期运行效果验证菌种的降解能力及错流方式的可行性；同时摸索了扩体错流式生物滴滤床的相关的工艺操作条件，探讨了入口甲苯浓度、停留时间、以及营养液添加时间对错流式生物滴滤床净化性能的影响。实验结果表明：恶臭假单胞菌的最适生长环境为：温度30℃、pH值为7．O、投加目标物量11aL／50mL，投加目标物为单一甲苯、接种量4％、接种时刻20h；恶臭假单胞菌的生长影响因素的主次关系依次为：投加目标物>投加目标物量>温度>接种量>接种时间>pH值；以恶臭假单胞菌纯菌为菌源，采用扩体错流式生物滴滤床可以高效的降解甲苯，10天时间完成挂膜启动，比传统的挂膜时间少了4天左右；生物滴滤床在长期的运行过程中，停留时间为94S，温度范围为18---24℃，当进入口浓度为1100mg／m3时，系统的净化效率为95％，入口浓度为1300mg／m3，此时的净化效率为80％，但入口浓度增加到1750mg／m3时，系统的净化效率降为65％，由此可见，甲苯的净化效率随着入口浓度的增加而减少；当甲苯的入口浓度保持恒定，在生物滴滤床内的停留时间分别为94S、63S、48S，每个实验阶段的停留时间运行5天，其系统的净化效率分别为87％--92％、70％'--'74％、60％--'62％，甲苯的净化效率随着停留时间的减少而降低；生物滴滤床的甲苯入口浓度维持恒定，第1天添加新鲜营养液，甲苯的净化效率随之增加为88％，随着营养液的消耗，净化效率随之减少，第8天降到72％，添加新鲜营养液后，第9天净化效率随之增加，并在第12天增