有机废气净化生物膜滴滤塔代谢产热的理论模型

摘要

将生物膜滴滤塔内的多孔填料简化为由多个管内覆盖有生物膜的竖直毛细管并行排列构成的填料,建立了一个净化低浓度有机废气的代谢产热毛细管模型.在模型中,首先,结合生化反应动力学理论,考虑气液界面、液膜和生物膜内的传质阻力以及氧对微生物生化反应的限制,获得了污染物在生物膜滴滤床内的浓度分布;再运用生化反应代谢产热理论,考虑生物降解和液膜的导热热阻,建立了生物膜和气液两相中的能量方程;最后,对方程进行离散迭代求解,获得了生物膜滴滤床内的温度分布.理论模型预测结果与实验值基本吻合.计算结果表明:气液流量一定,结构参数不变时,进口污染物浓度越高,滴滤塔出口气体温度也越高;污染物进口浓度一定时,滴滤塔出口气体温度随气体流量的增大而上升,而随着液体流量的增加而下降.