殷峻[1]2004年在《生物滤塔处理恶臭气体及微生物学机理》文中研究表明在对市政污水泵站恶臭进行了初步调研的基础上，本研究选取了引起城市排水设施恶臭的主要污染物H_2S、NH_3和叁甲胺作为研究对象，采用生物滤塔进行了脱臭的研究，探讨了生物脱臭的机理以及影响生物滤塔工艺运行的因素。在恶臭处理的微生物研究方面，结合分子生物学的技术方法研究了处理氨的生物滤塔中的微生物多样性，了解生物滤塔中微生物的种类及微生物生态。通过传统的筛选分离的方法，得到了两株叁甲胺的高效降解菌。 选用泥炭生物滤塔处理含低浓度H_2S的恶臭气体，结果表明，泥炭生物滤塔能有效处理浓度低于＜70 mg／m~3的H_2S气体，气体停留时间大于25 sec，去除效率可达99％以上，且该生物滤塔具有较强的抗冲击负荷。但实验发现，由于填料泥炭的颗粒分布不均匀、容积密度低、易压缩，会导致塔内压降增大，从而在实际工程应用中会导致运行费用的增大。 选用活性污泥堆肥作为填料处理低浓度H_2S和NH_3的混合气体，结果表明，堆肥生物滤塔可以有效处理含低浓度H_2S的恶臭气体，去除效率可达99％以上，氨的存在对H_2S的去除基本没有影响，但该生物滤塔系统对氨的处理效率一直较低。通过对生物降解产物的分析表明，运行过程中进入生物滤塔的氨绝大部分是通过物理化学的作用(吸附、吸收以及中和作用)去除的，真正通过微生物硝化作用去除的氨较少。 针对含NH_3的恶臭气体处理，选用了猪粪制成的堆肥和污泥颗粒作为填料，研究了生物滤塔长期运行处理氨的效果，考察了自养型氨氧化菌的生态及其种类随运行时间的变化情况，以及在非稳态条件下生物滤塔处理氨的能力。研究表明，在反应器运行的210天内，两种填料用于处理含氨气体的效果较好。污泥生物滤塔的启动时间需要1个月左右，当两反应器运行达到稳态后，对浓度低于110mg／m~3的氨，表现出较高的去除能力，但当氨的浓度继续升高时，两生物滤塔对氨的去除效率开始下降，当进气浓度大于190 mg／m~3时，去除效率降到了50％左右。长期运行以及高负荷条件下，两生物滤塔均出现了失活现象，这可能与填料结构性质发生改变有关，产物积累是填料性质改变的因素之一，即由于产物积累造成盐浓度过高，引起渗透压效应抑制了硝化细菌的活性。通过对接种的生物滤塔内自养型氨氧化菌的DGGE分析，发现堆肥原样中本身就存在有氨氧化菌，在堆肥生物滤塔的运行过程中氨氧化菌以亚硝化螺菌属的从介刀sosPiramult晌rmis为主;而污泥生物滤塔开始运行时氨氧化菌数量较少，当驯化完成后反应器达到稳态，氨氧化菌增多并以亚硝化单胞菌属的Ni枷口monas eutrl，ha为主，同时可以看出两生物滤塔中的模式菌种并不完全相同。 非稳态条件下生物滤塔处理低浓度含氨气体的结果表明，生物滤塔能很快适应进气浓度以及气体流量的突然改变，进气负荷的波动对生物滤塔的影响不大;在经历一段时间的闲置后重新启动生物滤塔，两生物滤塔对氨的去除能力均能在较短时间内得以恢复，所需要的时间从几个小时到一天不等，一般被闲置的时间越长，恢复处理能力所需的时间越长;生物滤塔空负荷运行一段时间后再重新启动，其恢复对氨的去除能力所需要的时间比完全停止运行后再启动需要的时间短;高容积负荷会导致生物滤塔去除效率的显着下降，主要是因为高浓度的氨对生物滤塔中的微生物有毒害作用，微生物的活性恢复需要较长的时间;填料的含水率对生物滤塔的正常运行非常重要，一旦填料出现干化，去除效率会急剧下降. 常见的叁甲胺降解微生物属包括尸毋口印cc。，Me负泌叨hil公，Pseudom口。，场，homicrobium等。本研究从两种不同的生境，以叁甲胺为碳源富集，分离和纯化得到的2株叁甲胺降解菌株均属于副球菌属(paracocco sP.)。分离菌株既可以在好氧条件下降解叁甲胺，也可以在厌氧条件下利用叁甲胺作为唯一碳源生长。菌株在生理生化水平和165 rDNA序列同源性上差异较小，均接近于Paraeoeeus amsnovorans，与Paraeoccus aminovorans的165 rDNA序列相似性均为98.8%。生物滤塔处理恶臭气体叁甲胺的结果表明，堆肥生物滤塔和污泥生物滤塔可以有效处理含叁甲胺的恶臭气体，对叁甲胺的处理效率达到了100%。在实验过程中，堆肥不仅可以有效处理叁甲胺，还可以完全处理其代谢产物氨;而污泥仅能处理叁甲胺，不具有进一步降解氨的能力。填料中代谢产物分布与填料中微生物分布以及发生的生物化学反应密切相关，堆肥生物滤塔中出现了典型的顺序反应现象，即生物滤塔的第一段主要进行叁甲胺的降解，第二段主要是进行氨的硝化反应。
张华新[2]2010年在《多层生物滤塔净化硫化氢废气研究》文中指出恶臭污染被认定为世界七大公害之一,其中含硫的污染物危害极大,一般以硫化氢的形式广泛存在。本课题以硫化氢作为研究对象,利用生物过滤法处理硫化氢气体,实验采用玉米芯和木屑作为填料,着重研究了脱硫菌的筛选、单层和多层滤塔的净化效果以及生物降解宏观动力学,主要的研究结论如下：1.从堆肥中,经过筛选驯化得到降解S2-的脱硫菌株,具有较好的去除效果,驯化成熟的菌液,经过十个小时左右,S2-的降解率可达到80%,对脱硫菌株的生长条件进行研究,结果表明该菌株生长的最适pH为4.0,最适温度为30℃。2.采用单层填料进行去除硫化氢的实验,硫化氢的去除率随着进气流量的增大而降低,综合考虑各种因素,实验选择0.2m3/h作为进气流量,要保持90%以上的去除率,玉米芯填料塔的进气负荷应小于144.7 g(H2S)/(m3·d),木屑填料塔的进气负荷应小于99.4g(H2S)/(m3·d)。在生物滤塔运行初期,填料的吸附起主要作用,这时去除效果很好,随着填料的吸附饱和,去除率短时间下降,但随着微生物的大量繁殖,活性提高,去除率会再度升高,在一定的进气负荷范围内,去除率基本保持稳定。3.采用叁层生物过滤塔处理硫化氢,要保持90%以上的去除率,玉米芯填料塔的进气浓度应低于200mg/m3,木屑填料塔的进气浓度应低于160mg/m3,当进气浓度较低时,玉米芯塔具有很好的去除效果,当进气浓度小于60mg/m3时,去除率保持在98%以上。4.通过研究各层填料的去除效率,结果表明,进气浓度较低时,下层填料起了主要作用,随着进气浓度的增高,下层填料中的微生物去除能力已经达到饱和,过高的进气浓度反而会抑制微生物的活性,使下层的填料的去除能力下降,中层和上层这时开始起主要作用。5.通过对填料含水率和去除率关系的研究,结果表明,单层填料时,玉米芯塔的含水率大于60%时；木屑塔的含水率在45%-50%之间时,去除效率最高。叁层填料时,玉米芯塔含水率应保持在60%-70%,而木屑塔的含水率在50%-60%范围时,H2S的去除率最高,叁层填料时,木屑塔的最适填料含水率有所提高。6.实验对填料的pH进行了连续两个月的监测,木屑填料的初始pH在6.9左右,玉米芯填料在6.5左右,随着填料塔的运行,填料的pH有所下降,在运行末期时,pH降到4-5之间,硫化氢的去除率并没有下降,酸性环境更加有利脱硫菌的生长。
应佳[3]2010年在《生物滤塔净化α-蒎烯废气实验研究》文中指出α-蒎烯(C_(10)H_(16))是一种疏水性(水中最大溶解度为5~(-1)0mg·L~(-1))且不易生物降解的VOCs,对人体有毒害作用,而且会与大气中的羟基自由基以及臭氧反应,导致光化学烟雾的形成并破坏臭氧层。本研究分别采用以木屑/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,滤塔内生物量和压降可以作为衡量挂膜启动完成的综合评价指标;扫描电镜(SEM)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~(-3)·h~(-1)和43g·m~(-3)·h~(-1);滤塔中CO_2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5.52×10~(14)cfu·m~(-3)和1.84×10~(14)cfu·m~(-3);压降和负荷冲击考察情况表明,过滤塔的总体压降略大于滴滤塔,但两塔压降均不大,且两塔抗负荷冲击能力均较好。进口负荷、进口浓度、EBRT、填料湿度、填料pH、营养液喷淋量均影响着α-蒎烯的去除效率。过滤塔和滴滤塔适宜的湿度范围分别是46%～62%和53%~67%;两塔内微生物对pH的适应能力均较强,在弱酸性条件下(pH5~7)微生物活性最高,α-蒎烯去除效果最好;滴滤塔最佳的循环液喷淋量为180mL·min~(-1)。PCR-DGGE指纹图表明,挂膜阶段微生物种群和结构发生了较为复杂的变化,稳定运行阶段微生物种群和结构具有高度稳定性。条带回收测序结果表明,过滤塔内主要菌群有Pseudomonas fluorescens, Comamonadaceae bacterium, Mycobacterium nonchromogenicum, Mycobacterium neoaurum, Pseudomonas veronii, Benzene-decomposing bacterium, Mycobacterium terrae等;而滴滤塔内主要菌群有Pseudomonas fluorescens, Comamonadaceae bacterium, Pseudomonas veronii, Benzene-decomposing bacterium, Mycobacterium terrae, Acidovorax caeni等。其中,Pseudomonas fluorescens(萤光假单胞菌)和Pseudomonas veroni(i维罗纳假单胞菌)均是文献报道的高效降解α-蒎烯的优势菌群,且前者与挂膜时接入的菌株相一致。
李慧颖, 黄少斌, 范利荣[4]2009年在《一株好氧反硝化菌的反硝化性能研究》文中进行了进一步梳理从长期运行的生物滤塔中筛选出一株好氧反硝化菌株A1,经鉴定为恶臭假单胞菌Pseudomonas putida。文章目的是对A1的反硝化特性进行研究,结果表明A1菌株在好氧条件下能有效去除培养液中的硝酸盐氮,24h脱氮率可达到94.84%。C/N对菌株A1的好氧反硝化能力有很大影响,当C/N>5时,基本能够进行完全的反硝化。和其他已报道的好氧反硝化菌相比,A1菌株有着更高的氧耐受浓度。菌株A1能够以硝酸盐或亚硝酸盐和氧气为电子受体进行协同呼吸,硝酸盐呼吸和亚硝酸盐呼吸都具有较高的脱氮效率,并且亚硝酸盐呼吸要较硝酸盐呼吸更容易进行。以丁二酸盐、葡萄糖和乙酸盐作为碳源时,其脱氮效果均要明显好于乙醇作为碳源。
参考文献：
[1]. 生物滤塔处理恶臭气体及微生物学机理[D]. 殷峻. 浙江大学. 2004
[2]. 多层生物滤塔净化硫化氢废气研究[D]. 张华新. 郑州大学. 2010
[3]. 生物滤塔净化α-蒎烯废气实验研究[D]. 应佳. 浙江工业大学. 2010
[4]. 一株好氧反硝化菌的反硝化性能研究[J]. 李慧颖, 黄少斌, 范利荣. 环境科学与技术. 2009
标签：环境科学与资源利用论文; 微生物论文; α-蒎烯论文; 科学论文; 科普论文;