生物滴滤塔净化含低浓度苯乙烯废气的研究

摘要

苯乙烯是一种典型的挥发性有机污染物，对生态环境和人体健康以及臭氧层都会造成危害。生物法作为一种新型废气处理技术，具有适应性强、处理效果好、无二次污染等优点，正在受到国内外越来越广泛的关注和应用。
　　 本文在探讨生物法降解含苯乙烯废气的净化机理的基础上，首次提出利用菌丝体热解炭作为生物滴滤塔的填料，并从挂膜启动、生物滴滤塔运行、循环液运行以及停运恢复能力等四个方面考察了生物滴滤塔对含苯乙烯废气的净化性能。另外，从稳定运行的生物滴滤塔内部提取出一株对苯乙烯耐受性最强的优势降解菌。
　　 研究表明，热解炭-木屑混合作为生物滴滤塔填料，比单一的木屑填料挂膜速度快，净化效果好，停运恢复能力强。适宜操作条件为:入口气体浓度50～450 mg/m3，停留时间21.6～43.2s，气液比110.7～55.3，净化效率92％～100％，最大去除负荷可达153.1 g/(m3·h)。整个实验过程中，系统的压降维持在0～255 Pa，动力消耗小;循环液氨氮浓度只需保证微生物正常的生命活动即可，不宜过量或不足。研究还发现生物滴滤塔循环液的UV254与生物滴滤塔的去除率变化趋势一致，由此，可通过测定循环液UV254，了解生物滴滤塔的运行状况;此外，从稳定运行的生物滴滤塔填料表面的生物膜中，分离筛选出一株对苯乙烯耐受性最强的优势降解菌——恶臭假单胞菌，即Pseudomonas putida，为工业化应用提供了科学依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

引言

1．1 课题研究背景与意义

1．2 挥发性有机物概述

1．2．1 定义与来源

1．2．2 危害

1．2．3 控制标准

1．3 挥发性有机物治理技术

1．3．1 非破坏性方法

1．3．2 破坏性方法

1．4 生物法处理苯乙烯的研究进展

1．4．1 生物法的发展历程

1．4．2 常用的生物法净化VOCs工艺

1．4．3 生物法处理苯乙烯研究进展

1．5 课题研究内容与创新点

1．5．1 研究内容

1．5．2 创新点

第2章 苯乙烯生物净化机理

2．1 苯乙烯的性质、用途及危害

2．1．1 苯乙烯性质

2．1．2 用途与危害

2．2 微生物降解苯乙烯的机理

2．2．1 水溶性

2．2．2 理论基础

2．3 生物降解途径

2．4 本章小结

第3章 生物滴滤塔净化含苯乙烯废气的实验研究

引言

3．1 实验药品、仪器及填料

3．1．1 实验药品

3．1．2 实验仪器

3．1．3 填料

3．2 实验装置及流程

3．3 操作条件与分析方法

3．3．1 操作条件

3．3．2 分析方法

3．4 基本概念

3．4．1 气体停留时间、去除效率及去除负荷的概念

3．4．2 苯乙烯标准曲线的绘制

3．5 实验结果与讨论

3．5．1 活性污泥的强化培养

3．5．2 挂膜与驯化

3．5．3 生物滴滤塔净化含苯乙烯废气

3．5．4 循环液运行

3．5．5 生物滴滤塔停运恢复实验

3．6 本章小结

第4章 苯乙烯优势降解菌种的筛选与鉴定

引言

4．1 实验药品、仪器

4．1．1 实验药品

4．1．2 实验仪器

4．1．3 富集培养基

4．2 实验方法

4．2．1 苯乙烯降解菌的分离与提纯

4．2．2 革兰氏染色

4．2．3 扫描电镜样品制备

4．2．4 16S rDNA测序分子生物学鉴定

4．3 实验结果与讨论

4．3．1 苯乙烯降解菌株的分离与提纯

4．3．2 菌株的形态及生化特性

4．3．3 16S rDNA序列分析

4．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢