生物滴濾塔處理甲醛廢氣的效果研究及動(dòng)力學(xué)模型驗(yàn)證.pdf

1、甲醛是一種來(lái)源廣泛、有較高毒性的空氣污染物，近年來(lái)甲醛的工業(yè)污染越來(lái)越嚴(yán)重，因此治理甲醛污染勢(shì)在必行。
　　 生物滴濾法是一種新興的廢氣生物處理裝置，由于具有阻力較小、空隙率高，使用壽命長(zhǎng)、反應(yīng)條件易于控制、抗沖擊負(fù)荷等特點(diǎn)，越來(lái)越受到重視。本課題擬以甲醛廢氣為研究對(duì)象，研究生物滴濾塔不同操作因素對(duì)處理甲醛廢氣的凈化性能的影響，并對(duì)相關(guān)的氣體動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了適用性研究，主要研究結(jié)論如下:
　　 （1）進(jìn)口氣體濃度、氣體流

2、量、液體噴淋量等因素對(duì)甲醛廢氣的凈化效率和生化去除量的研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著甲醛進(jìn)口濃度的增加，凈化效率呈下降的趨勢(shì)，生化去除量卻隨之增加，由0.179mg/（L·h）增加到0.526mg/（L·h），生物膜內(nèi)的生化降解在一定濃度范圍內(nèi)屬于一級(jí)反應(yīng)階段。當(dāng)氣體流量從0.1m3/h增加到0.6m3/h，生物滴濾塔對(duì)甲醛的凈化效率隨著氣體流量的增加有緩慢下降的趨勢(shì)，生化去除量逐漸增加，生化去除量從0.249mg/（L·h）增加到1.301

3、mg/（L·h）。當(dāng)液體噴淋量由10L/h增至20L/h時(shí)，凈化效率可由30％左右增至約80％，然后再繼續(xù)增加液體噴淋量，凈化效率的增加卻漸趨平緩。當(dāng)液體噴淋量由10L/h增至20L/h時(shí)，生化去除量增加由0.207mg/（L·h）增加到0.500mg/（L·h），當(dāng)液體噴淋量由20L繼續(xù)增加，生化去除量的增幅較小。
　　 （2）由生物滴濾塔生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的考察結(jié)果可知，生物膜內(nèi)甲醛的生化降解反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，一級(jí)表面反應(yīng)速率常數(shù)

4、K1=5.85×10-3s-1。甲醛在生物膜上的生化降解反應(yīng)為慢速生化反應(yīng)。依據(jù)“吸收-生物膜”理論建立的動(dòng)力學(xué)模型對(duì)比驗(yàn)證結(jié)果表明，生化去除量、甲醛出口濃度和凈化效率模擬計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.9767、0.8811、0.8265，相關(guān)性較好。依據(jù)“吸附-生物膜”理論建立的動(dòng)力學(xué)模型對(duì)比驗(yàn)證結(jié)果表明，對(duì)比驗(yàn)證結(jié)果表明，甲醛氣體的生化去除量和出口濃度的模擬計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值之間的相關(guān)性較好，為0.9785和0.8891。凈化效

5、率計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的相關(guān)性較差，為0.5942。兩種模型對(duì)甲醛生化去除量、出口濃度、凈化效率的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的結(jié)果表明，“吸收-生物膜”模型較“吸附-生物膜”模型更能準(zhǔn)確地描述生物滴濾塔對(duì)廢氣中甲醛的凈化過(guò)程。
　　 （3）安裝循環(huán)液處理裝置后，進(jìn)口氣體濃度、氣體流量、液體噴淋量等因素對(duì)甲醛廢氣的凈化效率和生化去除量的研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著進(jìn)氣口氣體甲醛濃度的增加，甲醛的凈化效率趨于平緩，約在92％左右，生化去除量隨著進(jìn)氣口氣體甲

6、醛濃度的增加呈上升的趨勢(shì)，在實(shí)驗(yàn)的濃度范圍內(nèi)約增加了2.0mg/（L·h）。隨著氣體流量的增加，甲醛的凈化效率穩(wěn)定在91％左右，而生化去除量隨之增加。隨著液體噴淋量的增加，凈化效率維持在93％左右，生化去除量有所降低，降低趨勢(shì)較小。
　　 將未安裝循環(huán)液處理裝置和安裝后的進(jìn)行比較結(jié)果為：安裝循環(huán)液處理裝置后甲醛的凈化效率都較未安裝前高。安裝前后，生化去除量均隨甲醛進(jìn)氣口濃度增加而增大，且兩者的增加趨勢(shì)基本一致。隨氣體流量的增加，