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《西安建筑科技大学》 2003年
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生物滴滤法净化挥发性有机废气(VOCs)的研究

刘强  
【摘要】: 挥发性有机化合物(VOCs)是仅次于颗粒污染物的又一大类气态污染物。对于低浓度VOCs废气的控制较难。寻求合理的治理途径和控制方案已成为世界各国亟待解决的热点课题。生物法净化VOCs废气是近年来发展起来的工艺,与传统净化工艺相比,具有设备简单、投资少、运行费用低、无二次污染等优点,因而受到学者的重视。 本文分别以活性炭、拉西环作为填料,考察了混合菌滴滤塔对含苯废气、含二甲苯废气的净化效果;然后又以两种陶粒为填料,以筛选出的二甲苯降解菌——坚硬芽孢杆菌对滤塔挂膜,考察滤塔的净化效果,并研究了喷淋液流量、喷淋液中氮源的浓度等因素对净化效果的影响,对净化过程的动力学进行了分析,并用试验数据进行了验证。最后,通过将坚硬芽孢杆菌包埋后制成的固定化颗粒作为滤塔的填料,考察了滤塔对含二甲苯废气的净化效果。 混合菌生物滴滤塔净化含苯废气的研究结果表明:滤塔填料的体积去除负荷随体积负荷的增加而增加,但二者并非线性关系;气体停留时间越短,滤塔的净化效率越低;活性炭滤塔的净化效率较高,但压降要远高于拉西环滤塔的压降。 混合菌生物滴滤塔净化含二甲苯废气的研究结果表明:以拉西环为填料的滤塔的净化效果较差,而且数据波动较大。 高效生物滴滤塔净化含二甲苯废气的研究结果表明:采用纯种细菌可以显著提高滤塔的净化效果。在气体停留时间为84.8和28.3s,入口二甲苯浓度一定时,随着喷淋液流量的增加,滤塔的净化效果降低;在气体停留时间为17.0s时,喷淋液流量变化对滤塔的净化效果无显著影响。气体停留时间为84.8s和28.3s时,在本试验的范围内(浓度≤3000mg/m~3),两座滤塔均能保持较高的净化效率(≥97%);当气体停留时间为17.0s时,随着入口中二甲苯浓度的增加,净化效率逐渐降低。对于滤塔1,当入口浓度增加到3000mg/m~3时,净化效率下降到80%左右;对于滤塔2,当入口浓度增加到3000mg/m~3时,净化效率下降到82%左右。增加喷淋液中氮源的浓度可以提高滤塔的净化效果;以氨氮作为氮源容易造成硝化细菌在滤塔中的累积,影响去除效果。随着滤塔的运行,填料层的压降逐渐升高,因此,应当采 西安建筑科技大学博士学位论文 一 取措施控制生物膜的厚度。滤塔各单元填料层单位质量填料的可挥发性生物膜干重 的测量结果表明,生物在滤塔高度方向不均匀。对比两种填料可以发现,2#陶粒无 论是挂膜性能、净化效率,还是抗冲击负荷能力,都是优于1#陶粒,尽管2#陶 粒的压降是1#陶粒的2倍左右,但尚在可以接受的范围之内。 动力学分析表明生物降解一级反应动力学模型能较好地与实验数据吻合,常数 f·a/Q随入口浓度 C。;的增大而升高。 对于优势菌种生物滴滤塔(两种陶粒为填料)净化工甲苯废气的过程,个。/Q F。(C_。\___. 与C。;的关系为 y=5689.4exP15ful 适用范围为C。;<4500mg/m\ ’g‘””””””O“t 2453.5)“” 对于混合菌群生物滴滤塔(大拉西环为填料)净化二甲苯废气的过程,个a心 F。(C_。\__._ 与 C。,的关系为 y-12980.3exPI SLI 适用范围为 C。;$3500 mg/m飞 一g’—”—”O“[1651.3)“” 对于混合菌群生物滴滤塔H拉西环为填料)净化二甲苯废气的过程,f·。/Q f._(C_:\___ 与C。;的关系为y=18379.oexpl二千三1 适用范围为C。<3200m咖。 -g’”-”O“\1564.5)”‘一 固定化生物滴滤塔净化二甲苯废气的研究结果表明:固定化生物颗粒滤塔对二 甲苯废气有相当的净化能力,但比陶粒滤塔的净化效果差。固定化颗粒的制作条件 对于净化效果及颗粒的使用寿命有很大影响;颗粒包埋的菌体量多,则滤塔的净化 效果较好;颗粒的活化可以提高滤塔的净化效果;增加钙化时间可以提高固定化颗 粒的强度和使用寿命。 本研究表明,通过人工筛选菌种进行VOCS废气净化,在技术上是可行的,并 能有效提高空塔气速,减小设备尺寸,这为该技术的最终应用指明了研究方向
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:X701

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 徐乐瑾;王建龙;;磁性纳米Fe_3O_4的制备及其对2,4-二氯酚降解研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
9 朱利林;黄俊生;;香蕉枯萎病拮抗芽孢杆菌的筛选与鉴定[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 王永;;三种药物治疗奶牛附红细胞体病疗效的比较分析[A];中国畜牧兽医学会家畜内科学分会第七届代表大会暨学术研讨会论文集(下册)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 常雪婷;海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究[D];中国海洋大学;2010年
2 陆谢娟;低C/N比污水间歇曝气MBR脱氮研究[D];华中科技大学;2010年
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4 依成武;新型横向极板电除尘器研究[D];江苏大学;2010年
5 黄兵;固定化微生物净化低浓度SO_2烟气研究[D];昆明理工大学;2009年
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8 屈芳;粘土基多孔吸附/催化材料及其净化典型VOCs的性能[D];浙江大学;2010年
9 温正城;臭氧在烟气中氧化降解多种污染物的机理研究[D];浙江大学;2009年
10 皮科武;高磷铁矿生物降磷反应器的制作及性能研究[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李倩;不同结构氧化锰矿物氧化硫化物动力学特点及影响因素[D];华中农业大学;2010年
2 孙菲;优势脱氮菌的筛选及工业化应用基础研究[D];安徽工程大学;2010年
3 马岩岩;烟道气微生物脱硫反应器研究[D];安徽工程大学;2010年
4 牛菲菲;混凝-Fenton法及白腐真菌处理DDNP废水的研究[D];河南理工大学;2010年
5 郭秀娟;泥布湾污水处理厂除臭工艺设计及研究[D];山东科技大学;2010年
6 曹红;污染场地有机污染物迁移转化规律及其含水层系统天然净化能力研究[D];山东科技大学;2010年
7 季爱云;聚β-羟基丁酸酯高产菌株的选育及发酵和提取工艺研究[D];山东科技大学;2010年
8 刘英;苯系物的新型吸收剂制备及性能研究[D];山东科技大学;2010年
9 马杨;泥布湾污水处理厂污泥处置方案研究[D];山东科技大学;2010年
10 孙艳;黄海沿岸大气中多环芳烃的污染水平、源解析及干沉降通量的研究[D];辽宁师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 王英刚,魏德洲,高丹,李小东;生物膜液相催化氧化烟气脱硫实验研究[J];安全与环境学报;2005年01期
4 王娟,钟秦,郑曼曼;石化污泥混合菌和白腐真菌对气相苯系物的降解能力比较[J];安全与环境学报;2005年02期
5 陈玲;孙芮;张静文;奚旦立;;活性炭纤维对定型机油烟废气吸附性能研究[J];环境科学与管理;2008年12期
6 张书景;李坚;李依丽;金毓峑;张京;;采用错流式生物滴滤反应器净化甲苯废气[J];北京工业大学学报;2009年02期
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8 孙欣欣,张金昌,李成岳;催化燃烧方法净化丙烯腈废气的催化剂的实验研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2004年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙玉梅;生物过滤法去除气态甲苯和乙酸乙酯的工艺和菌系状态的研究[D];大连理工大学;2002年
2 聂勇;脉冲放电等离子体治理有机废气放大试验研究[D];浙江大学;2004年
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5 朱亮;生物降解微生态系统优化技术的基础研究[D];河海大学;2004年
6 刘永慧;生物过滤法净化高浓度多组分VOCs工艺研究[D];大连理工大学;2004年
7 席劲瑛;生物过滤塔处理挥发性有机物气体的研究[D];清华大学;2005年
8 田鑫;净化低浓度有机废气生物膜滴滤塔传输及降解特性[D];重庆大学;2006年
9 严兴;A~2/O固定生物膜法焦化废水处理系统群落空间演替模式的系统轨迹分析及应用[D];上海交通大学;2007年
10 王亮;机油降解菌群的驯化及其活性与结构分析[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨萍;生物法净化挥发性有机废气动力学及过程模拟研究[D];昆明理工大学;2001年
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5 汪凤诞;生物滴滤法净化含二甲苯有机废气的试验研究[D];西安建筑科技大学;2003年
6 黄永炳;生物滤池法处理低浓度甲苯有机废气的研究[D];武汉理工大学;2003年
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9 李章良;高流量负荷下生物法净化低浓度甲苯废气的性能研究[D];昆明理工大学;2004年
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【二级引证文献】
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1 李杰;陈雪梅;徐江岑;;真菌滤塔启动及降解甲苯能力研究[J];环境科学与管理;2011年08期
2 伍建军;梁灿钦;林锦权;;有机废气治理技术研究进展[J];东莞理工学院学报;2012年01期
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4 李长翔;田志涛;陈照运;檀井杰;;新型甲醇装置化工废水中挥发性气体的回收处理[J];化肥设计;2012年03期
5 关晓辉;张兰河;孟秀丽;高超;;生物滴滤塔去除H_2S和苯混合废气实验研究[J];南京理工大学学报;2011年05期
6 王艳锦;陶红歌;周雪花;郑正;;氧化亚铁硫杆菌菌液脱除SO_2的实验研究[J];环境污染与防治;2014年02期
7 张书平;李茹;崔心水;;脱硫生物膜滴滤塔启动实验研究[J];西安工程大学学报;2010年05期
8 唐沙颖稼;徐校良;黄琼;陈英文;沈树宝;;生物法处理有机废气的研究进展[J];现代化工;2012年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 侯晨涛;真菌过滤法净化挥发性有机废气研究[D];西安建筑科技大学;2008年
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4 欧阳力;生物滴滤塔对沼气中硫化氢的去除效能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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7 徐磊;细菌与真菌两段生物滴滤塔净化挥发性有机废气(VOC_s)的试验研究[D];西安建筑科技大学;2007年
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9 任静;生物滴滤塔净化H_2S的填料及其组合方式选择的实验研究[D];西安建筑科技大学;2008年
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【二级参考文献】
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5 王丽燕,王爱杰,任南琪,杜大仲;有机废气(VOC)生物处理研究现状与发展趋势[J];哈尔滨工业大学学报;2004年06期
6 吕景;高运川;;生物滴滤塔处理VOCs的实验研究[J];环保科技;2008年03期
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8 柳知非;高会旺;邹爱华;盖丽娜;卫静;;生物滴滤塔处理低浓度苯乙烯有机废气填料的选择及运行功效[J];城市环境与城市生态;2007年03期
9 张承中;邢怡;郭明菲;任静;;脱氮硫杆菌接种生物滴滤塔净化H_2S气体研究[J];环境工程;2008年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前6条
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3 吴昊;李慕群;;生物滴滤塔净化污水厂臭气的研究[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(上卷)[C];2007年
4 王春影;李文哲;刘爽;;生物滴滤塔对沼气中硫化氢的去除性能研究[A];沼气技术和产业化发展研讨会论文选编[C];2009年
5 齐国庆;刘发强;刘光利;;生物洗涤预处理炼油污水厂恶臭气体中试研究[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
6 秦琛;;污水处理中恶臭对周边环境的污染及治理[A];恶臭污染管理与防治技术进展[C];2009年
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2 余海霞;利用微生物技术治理煤矿瓦斯的研究[D];浙江大学;2007年
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4 韩雅琼;厌氧微生物法同步脱除混合气体中二氧化硫和一氧化氮的工艺研究[D];天津大学;2011年
5 徐姣;生物法脱除工业废气中SO_2和NO的研究[D];天津大学;2009年
6 葛洁;生物滴滤塔净化H_2S气体的菌种筛选、填料改性及反应动力学分析[D];西安建筑科技大学;2011年
7 王英刚;生物滴滤法脱除烟气中SO_2的研究[D];东北大学;2006年
8 赵明富;生物膜滴滤塔净化低浓度有机废气过程的测量与控制问题研究[D];重庆大学;2007年
9 刘强;生物滴滤法净化挥发性有机废气(VOCs)的研究[D];西安建筑科技大学;2003年
10 邹德勋;以菌糠为调理剂的餐厨垃圾好氧堆肥技术及其机制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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1 秦慧娟;泡沫陶瓷填料生物滴滤塔净化甲苯废气研究[D];河北科技大学;2012年
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3 贾惠茗;生物滴滤塔脱除二氧化硫的试验研究[D];西安建筑科技大学;2012年
4 周学霞;强化生物滴滤塔处理二甲苯废气研究[D];浙江大学;2012年
5 刘丽;生物滴滤塔处理甲醛废气的效果研究及动力学模型验证[D];山东农业大学;2011年
6 刘清华;生物法净化挥发性有机气体的研究[D];中国舰船研究院;2012年
7 郑啊团;生物滴滤塔净化含甲苯气体及CT探测床层试验研究[D];西安建筑科技大学;2013年
8 袁博文;生物滴滤塔脱除SO_2降解菌的筛选及降解工艺的研究[D];西安建筑科技大学;2010年
9 杨冰雪;生物滴滤塔处理挥发性有机物(VOCs)工程设计[D];浙江大学;2012年
10 李建华;大庆石化公司某厂污水预处理装置挥发性有机物生物处理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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