生物法降解低浓度甲苯废气的菌种选育及动力学研究

摘要

筛选出能以甲苯为唯一碳源的菌株,并以筛选出的野生有降解甲苯能力的菌株作为诱变出发菌,对其进行了紫外光和LiCl的复合诱变,得到一株降解甲苯能力提高4.8﹪的诱变突变株,经初步鉴定为假单孢菌,命名为Pseudomonas sp.ZD5A.设计出甲苯废气净化装置—生物过滤器,并对梧桐树枝、杉树皮、陶瓷环、不锈钢拉西环四种生物过滤器填料的性能进行了评选,梧酮树枝为生物过滤器最优填料.在研究生物过滤器净化低浓度甲苯废气机理的基础上,依据吸附-生物膜理论,选择了生物过滤器降解甲苯废气的动力学模型.并应用该模型计算公式对入口气体甲苯浓度、气体流量、及生物填料层高度等主要因素的影响进行了模拟研究,模拟计算值与实验值之间有较好的相关性.

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章文献综述

1.1前言

1.2生物净化法

1.3生物法净化有机废气的原理

1.4生物法净化废气的设备及工艺

1.4.1生物吸收法(bioscrubber)

1.4.2生物滤池(biofilter)

1.4.3生物滴滤池(biotrickling filter)

1.5生物净化装置设计与运行中需要考虑的参数

1.5.1填料选择

1.5.2温度的选择

1.5.3湿度的控制

1.5.4 pH的控制和营养物质的供给

1.6填料性能的评选

1.7国内外生物法处理有机废气的进展

1.7.1国外进展

1.7.2国内进展

1.8生物法处理含低浓度甲苯有机废气的优点

1.9菌种的选育

1.9.1菌种筛选

1.9.2诱变育种

1.10菌种鉴定

1.11有机废气中甲苯的检测

1.12双膜理论

1.12.2吸收—生物膜理论

1.12.3吸附一生物膜理论

1.13应用中需要进一步研究的问题

1.14生物法处理有机废气的展望

第二章试验材料、仪器和方法

2.1实验材料和仪器

2.1.1实验材料

2.1.2主要实验设备、仪器和用途

2.1.3实验方法

2.2有机废气中甲苯含量的检测方法

2.2.1甲苯废气的取样

2.2.2废气中甲苯的检测方法

2.3菌体浓度的计数方法

2.3.1材料与仪器

2.3.2操作步骤

第三章菌种的选育及鉴定

3.1菌种的筛选

3.1.1材料与方法

3.2菌种的诱变

3.2.1诱变育种的步骤

3.2.2材料与方法

3.3结果与讨论

3.3.1菌株的筛选与分离

3.3.2菌株对甲苯的生物降解

3.3.3菌种ZD5的紫外诱变与化学诱变

3.4菌种的初步鉴定

3.5 小结

第四章甲苯废气处理流程、设备及操作条件的评价

4.1甲苯废气处理流程与生物过滤器的设计

4.1.1甲苯废气处理流程

4.1.2生物过滤器的设计

4.2生物过滤器填料性能的评选

4.2.1材料与方法

4.2.2结果与讨论

4.2.3结论

4.3生物过滤器操作条件的评价

4.3.1Φ1 5×25cm的生物过滤器处理条件的评价

4.3.2Φ15×67cm的生物过滤器的处理条件的评价

4.4 小结

第五章生物过滤器降解VOCs(甲苯)废气动力学模型初探

5.1生物过滤法降解VOCs机理

5.2生物过滤器降解VOCs的数学模型

5.2.1生物膜内降解VOCs数学模型的建立

5.2.2 VOCs和产物CO2在液膜内的传递模型

5.2.3生物过滤器降解VOCs的动力学模型

5.3 VOCs降解模型参数确定及应用

5.3.1模型参数及经验方程

5.3.2模型方程验证

5.4 小结

第六章结论与建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢