生物滴濾法凈化甲苯廢氣的菌種選育和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、生物滴濾凈化揮發(fā)性有機(jī)污染物技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。提高微生物的降解能力,改進(jìn)生物滴濾填料,完善生物滴濾模型和開(kāi)展實(shí)際廢氣的應(yīng)用成為研究的重點(diǎn)。 本研究以甲苯為目標(biāo)污染物,采用自行設(shè)計(jì)的改進(jìn)錯(cuò)流式生物滴濾床,研究了甲苯高效降解菌的培養(yǎng)、馴化、篩選與分離純化；以前期篩選的高效甲苯降解菌進(jìn)行掛膜,通過(guò)掛膜效果和系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行效果驗(yàn)證菌種的降解能力及錯(cuò)流操作方式的可行性；同時(shí)摸索了錯(cuò)流式生物滴濾床的相關(guān)的工藝操作條件,探討了

2、停留時(shí)間、入口甲苯濃度、體積負(fù)荷、營(yíng)養(yǎng)液溫度、氮源等對(duì)錯(cuò)流式生物滴濾床凈化性能的影響；對(duì)生物膜及生物菌群進(jìn)行了長(zhǎng)期的的觀察和分析；并探索了凈化過(guò)程中,甲苯由氣相到生物相發(fā)生生化降解反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：以焦化廠污泥為菌源進(jìn)行馴化培養(yǎng),篩選分離出一株以甲苯為唯一碳源,且表現(xiàn)出較強(qiáng)降解能力的甲苯專(zhuān)性降解菌,初步鑒定為假單胞菌。用其掛膜錯(cuò)流式生物滴濾床可以有效的降解甲苯廢氣,掛膜啟動(dòng)僅需要7天,比前期未經(jīng)馴化篩選的雜菌掛膜

3、時(shí)間提前一周,掛膜速度快且較為穩(wěn)定。在不同停留時(shí)間下長(zhǎng)期運(yùn)行,錯(cuò)流式生物滴濾反應(yīng)器的連續(xù)運(yùn)行較為穩(wěn)定,進(jìn)氣質(zhì)量濃度為1120～1928 mg/m3的范圍內(nèi),平均去除效率為95％,單位體積填料最大去除負(fù)荷能力為251.00 g/(m3·h)。對(duì)比其他研究結(jié)果,在本研究情況下反應(yīng)器的凈化能力得到了強(qiáng)化,去除率和體積去除負(fù)荷都有了一定提高。選用比表面積相對(duì)較大的小陶粒填料有助于生物滴濾床性能的提高。改進(jìn)后的生物滴濾床處理甲苯廢氣,進(jìn)氣甲苯濃度

4、在775～2619 mg/m3的范圍內(nèi)波動(dòng),反應(yīng)器處于一種非穩(wěn)態(tài)的條件。長(zhǎng)期運(yùn)行保持平均90％以上的去除效率,最大體積去除負(fù)荷為276.62g/(m3·h)。當(dāng)氣體流量從0.2 m3/h增加到0.8 m3/h時(shí),凈化效率則從95.20％下降至66.36％。當(dāng)甲苯濃度在500～5000 mg/m3范圍內(nèi)逐漸增加時(shí),錯(cuò)流式生物滴濾反應(yīng)器的去除效率整體上呈下降的趨勢(shì)。隨著停留時(shí)間的縮短,體積負(fù)荷的增大,錯(cuò)流式生物滴濾反應(yīng)器的體積去除負(fù)荷也會(huì)增

5、大。控制營(yíng)養(yǎng)液溫度為28～34℃,反應(yīng)器的去除效果較好且穩(wěn)定。運(yùn)行穩(wěn)定階段用NO3-N代替NH4-N的方法進(jìn)行反應(yīng)器內(nèi)為生物生存環(huán)境的維持,從而保證反應(yīng)器長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性,同時(shí)可以防止反應(yīng)器內(nèi)生物膜的堵塞。設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作方式的改變提高了反應(yīng)器的有效降解空間,較好地調(diào)節(jié)了反應(yīng)器內(nèi)的濕度,生物膜分布比較均勻,更適于實(shí)際工業(yè)中排放的以大氣量、低濃度為特點(diǎn)的揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理。為錯(cuò)流式生物滴濾床的操作運(yùn)行探索了工藝條件,奠定了工藝和菌源方面的