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生物滴滤降解氯苯废气的实验研究

环境科学 2011年第12期32卷 3673-3679页

作者：周卿伟朱润晔胡俊张丽丽陈建孟浙江工业大学生物与环境工程学院杭州310032

采用定向驯化活性污泥接种生物滴滤塔(BTF)处理氯苯废气,考察BTF稳定运行阶段的运行性能、微生物平均代谢活性(AWCD)及微生物种群结构.结果表明,当进口浓度低于0.6 g·m-3时,EBRT高于45 s时,BTF对氯苯总去除率维持在80%以上,因此,BTF在... 详细信息

采用定向驯化活性污泥接种生物滴滤塔(BTF)处理氯苯废气,考察BTF稳定运行阶段的运行性能、微生物平均代谢活性(AWCD)及微生物种群结构.结果表明,当进口浓度低于0.6 g·m-3时,EBRT高于45 s时,BTF对氯苯总去除率维持在80%以上,因此,BTF在处理中低浓度(≤0.6 g·m-3)氯苯废气具有较明显的优势;当进气负荷>80 g·(m3·h)-1时,去除负荷趋于稳定,为70 g·(m3·h)-1左右;CO2的生成量与氯苯的去除负荷的比值为1.92,表明BTF对氯苯较高程度的矿化(考虑部分有机碳用于微生物自身的生长);BTF对氯苯的降解行为符合Michaelis-Menten动力学模型,单位体积最大降解速率rmax为35.6g·(m3·h)-1·AWCD值分析表明塔内微生物具有较高的生物活性.生物膜PCR-DGGE指纹图分析表明,在稳定运行阶段塔内微生物种群结构具有较高程度的稳定性和复杂性,而微生物种群的稳定性和复杂性同时也促进BTF对目标污染物的高效降解和矿化.

关键词：氯苯生物滴滤动力学微生物种群 PCR-DGGE

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采用错流式生物滴滤反应器净化甲苯废气

北京工业大学学报 2009年第2期35卷 246-251页

作者：张书景李坚李依丽金毓峑张京北京工业大学环境与能源工程学院北京100124

为了解决生物滴滤塔有效降解空间低,压降高,易堵塞等问题,采用错流式生物滴滤反应器,以单一底物甲苯驯化的纯菌种恶臭假单胞菌为菌源接种,陶粒为填料,处理含甲苯废气.研究了反应器的挂膜启动、不同停留时间、不同体积负荷以及营养液温... 详细信息

为了解决生物滴滤塔有效降解空间低,压降高,易堵塞等问题,采用错流式生物滴滤反应器,以单一底物甲苯驯化的纯菌种恶臭假单胞菌为菌源接种,陶粒为填料,处理含甲苯废气.研究了反应器的挂膜启动、不同停留时间、不同体积负荷以及营养液温度对反应器甲苯处理能力的影响.反应器挂膜启动仅需要7d,挂膜成功后,停留时间为144、72、48和36s时,最大体积去除负荷为276.62g/(m^3·h),营养液最佳温度为28～34℃.结果表明,采用错流式生物滴滤反应器净化甲苯废气是一种可行有效的的工艺,设备结构和操作方式的改变提高了生物降解的有效空间,并可以有效调节反应器内的湿度,适于大气量挥发性有机废气的治理;停留时间的变化对反应器处理性能的影响较小,且可以迅速恢复;控制营养液温度可以调整反应器微生物生存的环境温度,从而提高反应器去除效率.

关键词：错流生物滴滤甲苯恶臭假单胞菌

生物滴滤塔降解甲苯废气长期运行生物膜相特性研究

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环境科学 2012年第9期33卷 2979-2986页

作者：胡俊郑江玲吴越新张丽丽陈建孟浙江工业大学生物与环境工程学院杭州310032 中国科学院生态环境研究中心北京100085

分析生物滴滤(BTF)长期运行过程生物量积累和分布规律、生物膜相特性变化,旨在探讨生物膜相特性变化与体系运行性能恶化的相关作用效应.结果表明,生物滴滤塔运行130 d后呈现出降解性能恶化的趋势,生物膜厚度和床层压降逐渐增加,且生物... 详细信息

分析生物滴滤(BTF)长期运行过程生物量积累和分布规律、生物膜相特性变化,旨在探讨生物膜相特性变化与体系运行性能恶化的相关作用效应.结果表明,生物滴滤塔运行130 d后呈现出降解性能恶化的趋势,生物膜厚度和床层压降逐渐增加,且生物膜呈现出非均匀性分布,填料层上、下半段孔隙率已从启动期的85%和82%分别降低至65%和40%,表征生物膜平均代谢活性的AWCD值也明显降低,表明生物膜出现老化现象.生物膜胞外多聚物(EPS)总分泌量和蛋白质含量运行后期分别约为前期的2倍.蛋白质与多糖比值(PN/PS)逐渐从0.3增至0.95;生物膜表面疏水性与PN/PS值呈正相关,也相应从33%增为73%;EPS的平均分子量呈现减小的趋势;FTIR分析结果进一步表明,EPS的主要化学成分发生了变化.EPS分泌量和主要成分的变化可能是导致反应体系运行性能恶化的本质原因之一.上述结果可为从本质上解决生物滴滤体系长期运行面临的填料层堵塞和运行性能恶化等共性技术难题奠定基础.

关键词：生物滴滤甲苯运行性能生物膜胞外多聚物

生物滴滤塔共代谢降解间二甲苯的性能及微生物群落分析

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安全与环境学报 2023年第3期23卷 882-891页

作者：刘佳窦晓娜祁弘毅鲁少杰李萍李坚北京工业大学区域大气复合污染防治北京市重点实验室北京100124

为发挥混合污染物之间的协同作用,引入甲苯,与间二甲苯形成共代谢降解体系,从而促进间二甲苯的生物降解性能,对比分析了二者在不同质量浓度配比下的相互作用关系,以及反应器内微生物群落结构和功能变化。甲苯进气质量浓度约为250 mg/m^(... 详细信息

为发挥混合污染物之间的协同作用,引入甲苯,与间二甲苯形成共代谢降解体系,从而促进间二甲苯的生物降解性能,对比分析了二者在不同质量浓度配比下的相互作用关系,以及反应器内微生物群落结构和功能变化。甲苯进气质量浓度约为250 mg/m^(3),甲苯与间二甲苯进气质量浓度比分别为1∶1、1∶2、1∶4和1∶6。结果表明,当二者质量浓度比例为1∶1、1∶2和1∶4时,甲苯能够作为生长基质,促进微生物生长与积累,提高生物滴滤反应器内物种丰度及代谢活性,产生共代谢作用,质量浓度比例为1∶2时共代谢作用最明显。二者质量浓度比例为1∶6时,结果正相反,甲苯抑制间二甲苯的生物降解。在整个生物降解过程中,变形菌门均为第一优势菌门。产生共代谢作用时,伯克氏菌属和分枝杆菌属的丰度增加,尤其是伯克氏菌属占比从7.11%最高增加到21.94%。基因代谢功能预测结果表明,一级代谢通路中的新陈代谢和二级代谢子功能中的氨基酸代谢等基因丰度的增加促进共代谢作用的产生。

关键词：环境工程学生物滴滤共代谢间二甲苯微生物群落功能基因预测

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生物滴滤-生物过滤组合工艺处理汽车喷漆废气中试研究

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环境工程学报 2011年第4期5卷 871-875页

作者：刘建伟黄力华马文林北京建筑工程学院城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室北京100044 临沂师范学院生命科学学院临沂276005

采用中试规模的生物滴滤-生物过滤组合工艺设备处理某汽车厂喷漆车间废气,研究了组合式反应器对废气的净化效果和2处理单元对污染组分的去除能力及微生物特性。该汽车厂喷漆车间废气中的主要组分为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、... 详细信息

采用中试规模的生物滴滤-生物过滤组合工艺设备处理某汽车厂喷漆车间废气,研究了组合式反应器对废气的净化效果和2处理单元对污染组分的去除能力及微生物特性。该汽车厂喷漆车间废气中的主要组分为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁醇、丙酮和甲基丙基甲酮。组合式反应器对废气中的污染物有较好的处理效果,但不同的污染组分在不同处理单元中的去除特性不同,其中亲水性的乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁醇和丙酮在生物滴滤塔单元中的去除效率较高,而疏水性的甲苯、二甲苯和甲基丙基甲酮主要在生物滤塔单元中去除。2个处理单元内附着的优势微生物的种类和数量均有所不同,生物滴滤塔单元内的优势微生物以异养细菌为主,而生物滤塔单元内的优势微生物为异养细菌和真菌。

关键词：生物滴滤生物过滤组合工艺喷漆废气处理

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利用紫外预处理加强氯苯的生物滴滤净化

环境科学 2010年第5期31卷 1160-1166页

作者：成卓韦林雯雯蒋轶锋陈建孟张丽丽张华浙江工业大学生物与环境工程学院杭州310014 浙江中信设备安装有限公司杭州310004

试验采用主波长为185nm的低压汞灯为紫外光源、醚型聚氨酯海绵(PU-foam)为填料的紫外-生物滴滤塔联合装置净化氯苯废气.进气氯苯浓度为600mg·m-3、停留时间分别为92、69和46s时,联合装置的平均去除率分别达到99%、95%和80%;最大去除负... 详细信息

试验采用主波长为185nm的低压汞灯为紫外光源、醚型聚氨酯海绵(PU-foam)为填料的紫外-生物滴滤塔联合装置净化氯苯废气.进气氯苯浓度为600mg·m-3、停留时间分别为92、69和46s时,联合装置的平均去除率分别达到99%、95%和80%;最大去除负荷达到59.6g·(m3·h)-1;联合装置和单独生物滴滤塔生物膜形成时间分别为20d和27d;联合装置的抗冲击能力较好,停留时间缩短至30s,联合装置去除效率可达75%以上,高于单独生物滴滤塔的去除效率(25%).对紫外-生物滴滤塔联合装置机制初步探讨表明,紫外氧化氯苯形成了水溶性较好的可生物降解的物质,降低生物滴滤塔氯苯的处理负荷,同时紫外辐照过程中产生的O3能有效地控制生物滴滤塔内微生物的过量生长,从而维持整个装置的最佳运行状态.

关键词：氯苯紫外生物滴滤预处理联合

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新型生物滴滤填料性能评价

环境科学 2013年第12期34卷 4661-4668页

作者：梅瑜成卓韦王家德活泼浙江树人大学生物与环境工程学院杭州310005 浙江工业大学环境工程研究中心杭州310032

填料是微生物附着生长、水分保持的支撑体,填料的性能直接关系到污染物的最终去除效果.研究开发了3种新型生物滴滤填料:纹翼多面球、改性毛刺球和空心多面柱.测试表明3种填料中,空心多面柱和纹翼多面球的结构特性参数均优于普通的生物... 详细信息

填料是微生物附着生长、水分保持的支撑体,填料的性能直接关系到污染物的最终去除效果.研究开发了3种新型生物滴滤填料:纹翼多面球、改性毛刺球和空心多面柱.测试表明3种填料中,空心多面柱和纹翼多面球的结构特性参数均优于普通的生物滴滤填料,特别是比表面积,达到了200 m2·m-3左右.纹翼多面球的阻力系数ζ在挂膜前后几乎没有变化,而毛刺球的阻力系数ζ增长明显.生物滴滤塔(BTF)实验表明,采用空心多面柱的BTF挂膜启动的时间明显快于其他两种填料;稳定运行阶段实验结果表明,当甲苯和乙醇进口浓度分别为687.37 mg·m-3和651.17 mg·m-3时,采用纹翼多面球的BTF去除效果较好,对于两者的去除率分别达到了76.78%和99.23%.生物量测试表明,3种填料湿生物量也均高于普通的聚丙烯鲍尔环.纹翼多面球填料易实现生物膜的更新与剥落,稳定运行后期单位填料层压降维持在51.6 Pa·m-1,而毛刺球平均压降显著升高(193.3 Pa·m-1),出现了严重堵塞现象.

关键词：生物滴滤填料性能评价去除效率生物量

生物滴滤法处理药厂高浓度丙酮废气的中试研究

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化工环保 2020年第1期40卷 104-109页

作者：孙艺哲黄志勇李明雪师彦涛朱雨轩韩一凡天津科技大学生物工程学院天津300457 中国科学院天津工业生物技术研究所天津市工业生物系统与过程工程重点实验室天津300308 天津科技大学海洋与环境学院天津300457 水云天(天津)生物科技发展有限公司天津300308

采用生物滴滤工艺对某药厂硫代纯化车间的高浓度丙酮废气进行中试规模的处理运行。现场风量在3000~4000 m^3/h范围波动,丙酮质量浓度在0~2278 mg/m^3范围波动。在39 d的运行期间,丙酮的平均脱除效率为78%,最高可达100%;系统的平均单位... 详细信息

采用生物滴滤工艺对某药厂硫代纯化车间的高浓度丙酮废气进行中试规模的处理运行。现场风量在3000~4000 m^3/h范围波动,丙酮质量浓度在0~2278 mg/m^3范围波动。在39 d的运行期间,丙酮的平均脱除效率为78%,最高可达100%;系统的平均单位去除负荷为139.2 g/(h·m^3),最高可达482.1 g/(h·m^3)。在高浓度高波动的进气工况条件下,单位生物矿化量可以保持相对稳定的水平,波动范围为11.5~27.3 g/(h·m^3),生物系统的稳定性和鲁棒性较好。循环液COD与进气负荷具有一定的相关性。

关键词：生物滴滤丙酮废气药厂去除率生物矿化率

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生物滴滤法处理药厂混合废气的工程实践

化工环保 2020年第6期40卷 606-612页

作者：苏有升王渭军韦基岸成卓韦王家德浙江工业大学环境学院浙江杭州310014 浙江医药股份有限公司昌海生物分公司浙江绍兴312366

建立了生物滴滤现场中试装置,处理某生物发酵类制药厂生产车间和污水处理设施产生的混合废气。该装置28 d挂膜启动成功,对废气中恶臭和VOCs组分有较好的处理效果,能适应现场废气浓度和气量波动的变化。总体而言,喷淋强度对处理效果的影... 详细信息

建立了生物滴滤现场中试装置,处理某生物发酵类制药厂生产车间和污水处理设施产生的混合废气。该装置28 d挂膜启动成功,对废气中恶臭和VOCs组分有较好的处理效果,能适应现场废气浓度和气量波动的变化。总体而言,喷淋强度对处理效果的影响较小,处理气流量对处理效果的影响较大。当处理气流量大于2845 m^3/h(对应空床停留时间40 s)时,对恶臭和VOCs的去除效果不理想。当处理气流量为2000 m^3/h时,VOCs的最大去除负荷为2.003 g/(m^3·h),对应的进气负荷为2.119 g/(m^3·h)。对该装置中填料上的微生物进行了高通量测序,发现金属杆菌(Metallibacterium sp.)、硫单胞菌(Thiomonas sp.)、黄杆菌(Fluviicola sp.)、支气杆菌(Cloacibacterium sp.)和嗜酸菌(Acidiphilium sp.)为优势菌种。

关键词：生物滴滤除臭现场中试挥发性有机物高通量测序