生物洗滌裝置凈化烹飪油煙性能強(qiáng)化研究.pdf

1、針對(duì)生物洗滌裝置存在凈化油煙細(xì)粒子（PM2.5和PM10）和揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）效率較低、生化降解率不高的問(wèn)題進(jìn)行性能強(qiáng)化技術(shù)研究。本文在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模上，以馴化成功的活性污泥為洗滌劑，探究不同氣-液接觸條件（速度、距離、角度）下裝置對(duì)烹飪油煙細(xì)顆粒物凈化效率，并找出與不同氣-液接觸條件下氣-液傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系，確定可以提高裝置傳質(zhì)性能的技術(shù)參數(shù)；探討在洗滌液中投加不同配比的營(yíng)養(yǎng)物（碳源、氮源和氧氣），對(duì)液相油煙污染物降解速率的影響，確定

2、提高裝置生化降解性能主要營(yíng)養(yǎng)物的投放比例；并通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物以及活性污泥微生物降解油煙污染物過(guò)程中的產(chǎn)物進(jìn)行分析，得出各組分的降解情況；在最優(yōu)投加營(yíng)養(yǎng)比下找出嗜油煙微生物種類(lèi)和含量，確定提高裝置生化降解性能的優(yōu)勢(shì)微生物菌種（菌群）。主要結(jié)論如下：
　　經(jīng)過(guò)25天的馴化，洗滌液具有良好的沉降性能，污泥濃度（MLSS）、揮發(fā)性污泥濃度（MLVSS）分別穩(wěn)定在3.00g·L-1和1.80g·L-1左右。污泥沉降比

3、（SV）、污泥體積指數(shù)（SVI）恢復(fù)到正常值水平，分別在40％和130左右。馴化成功的活性污泥對(duì)PM2.5和PM10的凈化效率均維持在70%左右，嗜油微生物在凈化液相油煙污染物的階段，前3h內(nèi)降解速率下降最快，6h后的降解速率基本保持穩(wěn)定在0.08 mg2L-12h-1左右。
　　生物洗滌裝置凈化烹飪油煙的最佳的氣-液接觸速度、距離和角度分別為24.49 m·h-1、20 cm和0°，最佳反應(yīng)條件下，對(duì)應(yīng)的油煙傳質(zhì)系數(shù)分別為0.1

4、962、0.1704和0.1530 h-1，油煙去除率分別為85.51%、85.36%和86.03%。
　　采用正交實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)元素（碳源、氮源、磷源、微量元素）與溶解氧的配比，研究發(fā)現(xiàn)各因素對(duì)降解率的影響因子從大到小依次為溶解氧、氮源、磷源、碳源、微量元素。活性污泥微生物的最佳降解實(shí)驗(yàn)組為 A2B4C2D3E4（補(bǔ)加淀粉溶液20mL、NH4NO36 mL、KH2PO41 mL、微量元素2 mL和控制溶解氧濃度7.1 mg2L

5、-1），投加最佳碳氮磷比為44：9：1。在最優(yōu)綜合培養(yǎng)條件下，反應(yīng)器中洗滌液微生物對(duì)油煙污染物具有良好的凈化性能，在前24h內(nèi)的凈化效率和降解速率最大，分別為46.1%和0.54 mg2L-12h-1，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，碳源、氮源逐漸減少，微生物數(shù)量逐漸增多，降解期間的碳氮比先降低后增大。
　　通過(guò)GC/MS對(duì)氣相和液相油煙污染物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)大部分的烯醛類(lèi)、醇類(lèi)、烷烴類(lèi)、酯類(lèi)得以完全吸收；只有部分醛類(lèi)、酚類(lèi)等吸附效率較低。液相

6、油煙污染物的降解過(guò)程中主要組分為氯代物（42.98%），其次為酸類(lèi)（33.53%）、醇類(lèi)（15.98%）和烴類(lèi)（7.5%），第3天大部分物質(zhì)已降解完全只有部分氯代物和烴類(lèi)還有殘留，到第5天除了三氯乙烯外絕大部分物質(zhì)已檢測(cè)不出。
　　通過(guò)對(duì)反應(yīng)器中活性污泥做高通量測(cè)序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)活性污泥微生物中細(xì)菌的多樣性大于真菌，細(xì)菌在屬水平上主要是 Spartobacteria(14.6%)、纖維弧菌屬Cellvibrio(14.5%）、Plan

7、ctomicrobium（12.2%）、微桿菌屬M(fèi)icrobacterium（9.9%）以及 Steroidobacter（4.5%）和 Luteolibacter（3.8%）。真菌在屬水平上主要為Nectriaceae（14.2%）、Trichocomaceae（13.2%）、Trichoderma（10.4%）、Davidiellaceae（9.4%）以及 Aspergillus(4.7%)和 Yarrowia(5.7%)。5天降解