轉(zhuǎn)鼓生物過(guò)濾器去除揮發(fā)性有機(jī)物的模擬研究.pdf_第1頁(yè)
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1、轉(zhuǎn)鼓生物過(guò)濾器(Rotating Drum Biofilters, RDBs)能有效地去除廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile Organic Compounds, VOCs),它克服了傳統(tǒng)生物過(guò)濾器或者生物滴濾器中有機(jī)負(fù)荷、營(yíng)養(yǎng)物、水分和生物膜分布不均勻等問(wèn)題,能一定程度上減輕反應(yīng)器內(nèi)生物膜的過(guò)度蓄積或堵塞。對(duì)不同操作條件下多層RDB去除VOCs、生物膜生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)、生物膜時(shí)空分布規(guī)律、生物膜蓄積率等進(jìn)行模擬研究,對(duì)于促進(jìn)生物膜反應(yīng)器

2、在VOC控制方面的研發(fā)與應(yīng)用,具有重要的理論和實(shí)際意義。 根據(jù)生物過(guò)濾器中的物質(zhì)傳遞特點(diǎn),依據(jù)雙膜理論、質(zhì)量守恒定律和莫諾特動(dòng)力學(xué)方程,建立了揮發(fā)性有機(jī)物在轉(zhuǎn)鼓生物過(guò)濾器氣相、水相和生物膜相中的傳質(zhì)降解模型。該模型考慮了因生物膜增長(zhǎng)而導(dǎo)致介質(zhì)比表面積和空隙率的變化,及其對(duì)去除效率的影響。因操作條件復(fù)雜,引入有效氣速系數(shù)并忽略液相傳質(zhì)阻力來(lái)簡(jiǎn)化模型。分別運(yùn)用配置法、解析法、龍格-庫(kù)塔法來(lái)數(shù)值求解生物膜相和氣相的傳質(zhì)降解和生物膜的增

3、長(zhǎng)模型方程,并在MATLAB軟件環(huán)境編程求解。 甲苯、乙醚、正己烷分別被選擇為模型VOC。數(shù)值模擬結(jié)果表明,有機(jī)負(fù)荷和氣體空床接觸時(shí)間(Empty Bed Contact Times, EBCTs)對(duì)去除效率和介質(zhì)內(nèi)孔隙率的影響隨時(shí)間出現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化,在不同介質(zhì)位置也有差別,一般地,有機(jī)負(fù)荷增大,去除效率和孔隙率降低;EBCTs減少,去除率降低,孔隙率增大。外層介質(zhì)的去除率高,內(nèi)層介質(zhì)的去除率低。相同條件下,乙醚去除效率最高,甲苯次

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