李章良[1]2004年在《高流量负荷下生物法净化低浓度甲苯废气的性能研究》文中研究表明生物法废气净化技术研究是当前工业废气净化技术研究领域中的前沿热点课题之一。本研究以甲苯废气作为研究对象，对高流量负荷下生物膜填料塔处理低浓度甲苯废气的生物净化性能以及相关的动力学模式验证进行研究，主要研究内容与结果如下： (1)在高流量负荷下，采用直接通气循环挂膜法制作的生物膜填料塔适用于净化处理高流量负荷的低浓度甲苯废气。 (2)气体流量、入口气体甲苯浓度、温度等因素对甲苯的净化效率有较大的影响。当操作温度在19-25℃、气体流量在0.8m~3／h、进口浓度为105mg／m~3时，甲苯的净化效率可达到61.90％。这表明在适宜的操作条件下，生物膜填料塔能在高流量负荷下有效地净化低浓度甲苯废气，出口气体甲苯浓度低于国家大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)中对现有企业甲苯的排放限值(≤60mg／m~3)。 (3)动力学模式验证研究表明，课题组前期建立的“吸附-生物膜”理论的动力学模式对高流量负荷下生物膜填料塔净化处理低浓度甲苯废气也同样具有很好的适用性。利用该动力学模式对甲苯净化效率、出口气体甲苯浓度以及甲苯生化去除量的模拟计算值和实验值之间均有很好的拟合性(R＞0.97)，因此可以在实际工作中利用该动力学模式来描述在高流量负荷下生物膜填料塔对低浓度甲苯废气的生物净化处理过程，并对影响因素进行模拟研究。 以上关于高流量负荷下生物膜填料塔的净化性能研究，将会在减小生物法废气净化工业装置体积、节省设备投资和减轻相关企业低浓度挥发性有机废气治理的经济负担等方面发挥重要的指导作用。
孙石, 黄兵, 黄若华, 杨萍[2]2002年在《生物法净化挥发性有机废气的吸附-生物膜理论模型与模拟研究》文中研究指明针对挥发性有机废气的生物法净化过程 ,进行了吸附 生物膜新型理论的相关动力学模型研究 .经采用实验室数据和工业应用试验结果的对比验证表明 ,该模型对描述实际过程有很好的适用性 .应用该模型对入口气体甲苯浓度、气体流量及生物膜填料层高度等主要因素的影响进行模拟研究 ,模拟计算值与实验值之间有较好的相关性 ,相关系数r为 0 80～ 0 97
杨萍[3]2001年在《生物法净化挥发性有机废气动力学及过程模拟研究》文中进行了进一步梳理本研究在生物膜填料塔净化低浓度甲苯废气的机理研究基础上，对生物膜表面液膜作用及影响进行了测算和分析探讨，研究得出了“吸附-生物膜”理论的动力学模型计算公式。经对比验证后，应用该计算公式对入口气体甲苯浓度、气体流量及生物膜填料层高度等主要因素的影响进行了模拟测算，实现了对生物法净化挥发性有机废气实际过程的模拟研究。
孙佩石, 王洁, 孙悦, 吴献花, 李晓梅[4]2007年在《吸附-生物膜理论对生物法净化气态污染物的研究》文中研究表明通过实验,开展了对生物膜填料塔净化甲苯、苯乙烯、CS2、甲醛、NOx等5种气态污染物的模拟研究。结果表明,除甲醛外,吸附-生物膜理论及其动力学模型对于描述生物膜填料塔对低浓度甲苯、苯乙烯、CS2、NOx等4种气态污染物的净化过程具有良好的适用性。对于随入口气体浓度变化模拟计算的各净化效率、出口浓度和生化去除量的模拟计算值与实验值之间具有良好的相关性,相关系数达到了0.92—0.99。
曾二丽[5]2005年在《生物膜填料塔净化低浓度SO_2废气的基础应用研究》文中研究说明燃煤引起的SO_2污染是当前国际上关注的热点环境问题之一,它不仅造成严重的环境污染,而且是引起酸雨的主要物质。目前处理SO_2气体的常规方法虽然效果好,但存在成本较高,有二次污染等问题。生物法废气净化技术的发展为SO_2气体的治理开辟了新的途径。 本研究在课题组前期研究的基础上,采用课题组研究开发的菌种对生物膜填料塔净化低浓度SO_2废气的最佳操作条件和净化性能等进行了基础应用研究。主要研究内容与结论如下: (1) 实验研究结果表明,采用本项目研究组开发的微生物菌种挂膜接种的生物膜填料塔净化低浓度的SO_2废气是可行的,SO_2净化效率可达98%以上。 (2) 挂膜期间随着挂膜操作不断地进行,SO_2净化效率逐渐地升高,40天后达到85%左右。同时循环液pH不断地下降,挂膜完成时pH降到2.0左右。这表明在pH为2.0左右仍然适宜该微生物生长繁殖。 (3) 入口气体浓度、气体流量、循环液喷淋量、温度等因素对SO_2净化效率影响的实验结果表明:最佳操作条件为:入口气体浓度500～1000mg/m~3、气体流量100L/h、循环液喷淋量15L/h、pH=1.0;气体流量对SO_2净化效率的影响较大,SO_2生化去除量随着气体流量的增大而呈线性增加,随着入口气体浓度的升高而增大。当温度在15～25℃范围内时,温度的升高有利于微生物氧化吸收SO_2。 (4) 针对入口SO_2气体浓度的变化,分别运用“吸收一生物膜”理论的动力学模型和“吸附一生物膜”理论的动力学模型计算了SO_2生化去除量、SO_2出口浓度以及净化效率。模型计算值与实验值之间相关性都较差,用两种理论模型来描述生物膜填料塔对低浓度SO_2废气的净化过程都难以得到比较准确合理的结果。 (4) 在酸性条件下,铁离子具有氧化吸收SO_2的作用,为“生物法+液相催化氧化法”进行烟气脱硫的方法研究提供了重要依据。 采用本课题组研究驯化的微生物菌种,对H_2S、CS_2、SO_2等废气均有生物净化作用。由于国内还没有采用生物膜填料塔法净化SO_2废气的研究,国外也鲜有报道,本实验研究为国内采用生物法净化低浓度SO_2废气的研究应用起到了一定的促进作用。
邓献存[6]2003年在《生物法降解低浓度甲苯废气的菌种选育及动力学研究》文中研究说明筛选出能以甲苯为唯一碳源的菌株，并以筛选出的野生有降解甲苯能力的菌株作为诱变出发菌，对其进行了紫外光和LiC1的复合诱变，得到一株降解甲苯能力提高4.8％的诱变突变株，经初步鉴定为假单孢菌，命名为Pseudomonas sp．ZD5A。 设计出甲苯废气净化装置—生物过滤器，并对梧桐树枝、杉树皮、陶瓷环、不锈钢拉西环四种生物过滤器填料的性能进行了评选，梧桐树枝为生物过滤器最优填料。在φ5×13cm有机玻璃生物过滤器内，当温度为30℃，入口气体流量为0.01m~3／h，填料的相对湿度为80％，培养基pH值为7.0，甲苯废气浓度小700mg／m~3时，以梧桐树枝为填料的生物过滤器净化效率在90％以上。 对填充有空隙率为0.57的梧桐木块填料，填料有效高度分别为25cm和67cm的生物过滤器(φ15cm)处理甲苯废气的操作条件进行了评价。φ15×25cm的生物过滤器处理条件为：温度为30℃，入口气体流量小于0.3m~3／h，填料的相对湿度为80％，培养基pH值为7.0，在入口甲苯废气浓度小于3000mg／m~3的条件下，生物过滤器的甲苯废气净化效率在90％以上。φ15×67cm的生物过滤器处理条件为：温度为30℃，入口气体流量小于0.5 m~3／h，填料的相对湿度在80％，培养基pH值为7.0，在入口甲苯废气浓度小于5000mg／m~3的条件下，生物过滤器的甲苯废气净化效率在87％以上。 在研究生物过滤器净化低浓度甲苯废气机理的基础上，依据吸附-生物膜理论，选择了生物过滤器降解甲苯废气的动力学模型。并应用该模型计算公式对入口气体甲苯浓度、气体流量、及生物填料层高度等主要因素的影响进行了模拟研究，模拟计算值与实验值之间有较好的相关性。
孙佩石, 黄兵, 黄若华, 陈茂生, 郑顺生[7]2002年在《生物法废气净化专用微生物菌种及其作用》文中指出用气相培育驯化法培养获得废气净化专用菌种,由其挂膜制作的生物膜填料塔对废气中甲苯进行净化,实验结果表明,气相培养法所得菌种对甲苯的净化性能明显优于液相培养法所得菌种.生物膜通过吸附-生物降解作用过程净化气相中的甲苯,使针对挥发性有机废气生物净化过程提出的吸附-生物膜动力学理论的依据得到了验证.
华素兰[8]2009年在《生物滴滤器净化甲苯废气工艺及机理研究》文中提出生物滴滤法净化挥发性有机物(VOCs)是有机废气治理领域的新兴技术,而反应器生物膜中微生物的特性与反应器的操作运行参数对生物系统的稳定运行与有机物的高效净化有着重要的影响。本论文以甲苯气体作为唯一碳源,在筛选出高效降解甲苯菌种的基础上,系统地研究了生物滴滤器净化甲苯过程中中间产物的形成与积累机制及气流配置方式对系统净化性能、运行稳定性与种群结构的影响,并深入探讨了微生物对甲苯及中间代谢产物的趋化性反应与滴滤器净化过程的内在关系,取得了以下的主要结果:以焦化废水活性污泥为菌源,甲苯为唯一碳源进行递进式诱导驯化,筛选得到3株甲苯高效降解菌株:Pseudomonas putida,Gordonia sp.和Ochrobactrum sp.。通过对菌株Pseudomonas putida降解甲苯的序批式实验和生物滴滤器净化甲苯废气试验的研究表明:生物降解甲苯过程中有邻苯二酚等中间产物积累,在试验条件下,邻苯二酚最大累积量可达0.045 mg·L~(-1)。但当停止向生物反应体系供给甲苯气体时,体系中积累的邻苯二酚在5~10 h内可以完全矿化。基于生物降解甲苯过程与降解甲苯代谢中间产物过程的分离,并从中间产物的积累对酶的抑制作用出发,建立了甲苯消耗动力学和细胞生长动力学模型。采用双向流交替进气(FDS)方式,对生物滴滤器内的微生物种群进行选择,构建净化有机废气的高效生物滴滤新工艺。通过生物滴滤系统进气方式改变的平行对比试验研究表明:与单向进气(UF)运行方式相比,FDS运行方式可以显着提高滴滤器最大去除能力与停运恢复能力。FDS系统对甲苯的最大去除能力为480 g·m~(-3)·h~(-1),且停运48 h后,经3~4 h系统就可以恢复稳定;而UF系统对甲苯的最大去除能力为410 g·m~(-3)·h~(-1),停运48 h后,需要9~10 h才能恢复稳定。通过对FDS生物滴滤器中微生物群落的代谢特征研究表明: FDS运行模式下,可通过生物选择作用显着提高生物膜群落代谢活性、功能多样性和分布均匀程度,从而提高系统去除能力与稳定性。FDS系统出气段最高AWCD(每孔溶液平均吸光度)值、Mdntonch指数分别比UF系统高出46.8%和31.5%。考察了菌株Gordonia sp.和Ochrobactrum sp.对甲苯和邻苯二酚的趋化现象,结果表明:细菌对疏水性底物和中间产物的趋化作用可推动生物膜的形成,增强相间传质推动力和生物降解效果。建立了“固液相主动吸附-生物降解”生物膜理论与稳态条件下生物滴滤器净化苯系有机气体的动力学模型,利用该模型成功预测了不同进口浓度,床层体积与运行温度下的净化性能,模型计算值与实验测试值具有较好的一致性。该论文有图75幅,表21个,参考文献174篇。
薛芳[9]2007年在《生物滴滤法处理正丁醇废气的研究》文中指出生物滴滤法是目前生物法处理挥发性有机化合物中较新的一种技术。由于生物滴滤法具有营养物和pH缓冲液添加容易、反应条件易控制、低成本、填料空隙率高和使用寿命长等优点受到国内外研究人员的重视。本论文详细介绍了生物滴滤法的基本原理和发展现状,通过试验研究了在稳态条件下,进气负荷和去除负荷之间的定性关系,气体流量、液体流量的变化对净化效果的影响,正丁醇、降解产物CO2在塔中的浓度分布情况,负荷冲击和设备闲置对净化能力的影响。初步分析了微生物菌种,采用相对消除负荷法比较四种填料性能,验证了Ottengraf模型。试验研究结果表明,正丁醇的最大消除能力在77g/m3·h左右。正丁醇去除负荷随着进气负荷的增加而增加,且二者之间有良好的线性关系;当进气负荷一定时,去除负荷随气体流量的增加而降低。在气体停留时间较高时,净化效率随入口浓度的增加而下降的趋势较为平缓;在气体停留时间较低时,净化效率随入口浓度的增加迅速下降,随着入口浓度的进一步增加,下降趋势逐步减缓。在相同的液体流量下,当气体流量小于1.0m3·h-1时,净化效率下降幅度不大,当气体流量大于1.0m3·h-1时,净化效率随气体流量迅速降低。在一定范围的液体流量条件(大于4.14L·h-1)下,随着液体流量的增大,废气净化效率降低。生物滴滤塔净化正丁醇废气时,存在最佳的液气比(4.08L/m3)。微生物相初步实验表明,生物相种类丰富,生物膜的质量都随着填料层高度的增加而减少。生物滴滤塔中CO2轴向浓度随着正丁醇轴向浓度的降低而增大。生物滴滤器具较好的抗负荷冲击能力和停运闲置恢复性能。在填料的性能比较试验中,单位体积不锈钢丝网的消除负荷远高于其他叁种填料,陶瓷拉西环次之,熔岩石和颗粒活性碳较低,两者不相上下。Ottengraf模型能较好地模拟稳态情况下生物滴滤塔中的正丁醇气体浓度。本试验具有使用价值,为生物滴滤法在工业废气处理方面的进一步推广应用提供了有益的参考。
王莉[10]2004年在《生物过滤法净化乙苯废气的试验研究》文中研究指明生物法净化挥发性有机气体是近年来发展的新工艺。本试验采用生物过滤法，选取乙苯为代表物，选取陶粒做填料，并对微生物进行培养、驯化、筛选，最终得到优势菌种，并把它们接种到填料中挂膜，降解有机物乙苯。 试验结果表明：生物过滤床降解乙苯废气的效率与填料床层的高度有关，填料床层越高，降解效率越高；乙苯废气的浓度随填料床层的升高而降低。但床层越高，压降越大，成本越大。生物过滤塔对低浓度和中等浓度的乙苯废气降解效率较高，而对高浓度降解效果不理想。乙苯废气流量越大，停留时间越短，流量越小，停留时间越长；当停留时间长时，微生物有足够的时间去吸附降解有机物，净化效率高。入口段的填料层单元体积去除负荷最大，而出口段的填料层单元体积去除负荷最小，填料的体积去除负荷随填料层高度的增加而降低，这是因为入口段填料层中营养物质较为丰富，生物膜较厚的缘故。填料的比表面积越大，空隙率越高，去除效率越高。填料的空隙率越小，随着填料表面生物膜的生长和积累，填料易发生堵塞，喷淋液无法通过填料层，使得填料层压降很大。二氧化碳轴向浓度随乙苯轴向浓度的减少而增加。填料湿度在30％～50％间较好。表面活性剂的加入有利于有机物的降解．本试验中微生物工作的最佳pH值为7左右，微生物在25℃时工作状态最佳。
参考文献：
[1]. 高流量负荷下生物法净化低浓度甲苯废气的性能研究[D]. 李章良. 昆明理工大学. 2004
[2]. 生物法净化挥发性有机废气的吸附-生物膜理论模型与模拟研究[J]. 孙石, 黄兵, 黄若华, 杨萍. 环境科学. 2002
[3]. 生物法净化挥发性有机废气动力学及过程模拟研究[D]. 杨萍. 昆明理工大学. 2001
[4]. 吸附-生物膜理论对生物法净化气态污染物的研究[J]. 孙佩石, 王洁, 孙悦, 吴献花, 李晓梅. 武汉理工大学学报. 2007
[5]. 生物膜填料塔净化低浓度SO_2废气的基础应用研究[D]. 曾二丽. 昆明理工大学. 2005
[6]. 生物法降解低浓度甲苯废气的菌种选育及动力学研究[D]. 邓献存. 浙江大学. 2003
[7]. 生物法废气净化专用微生物菌种及其作用[J]. 孙佩石, 黄兵, 黄若华, 陈茂生, 郑顺生. 中国环境科学. 2002
[8]. 生物滴滤器净化甲苯废气工艺及机理研究[D]. 华素兰. 中国矿业大学. 2009
[9]. 生物滴滤法处理正丁醇废气的研究[D]. 薛芳. 上海师范大学. 2007
[10]. 生物过滤法净化乙苯废气的试验研究[D]. 王莉. 西安建筑科技大学. 2004
标签：有机化工论文; 环境科学与资源利用论文; 动力学论文; 生物膜论文; 甲苯论文; 反应动力学论文; 工业废气论文; 科普论文;