【摘要】:近年來(lái),由于揮發(fā)性有機(jī)物(Volitile Organic Compounds,VOCs)的排放引起環(huán)境問(wèn)題已受到廣泛關(guān)注,國(guó)內(nèi)外相繼頒布了與之有關(guān)的法律法規(guī)。生物滴濾工藝(Biotrickling filters,BTF)因其運(yùn)行成本低廉、操作方便、環(huán)境友好等特點(diǎn),被用于VOCs的凈化。然而,對(duì)疏水性VOCs的凈化效果并不可觀。表面活性劑強(qiáng)化BTF技術(shù)而被認(rèn)為是最有潛力的BTF強(qiáng)化技術(shù);谏鲜鲈,本研究以乙苯為目標(biāo)污染物,以皂角苷為添加劑,運(yùn)行兩套結(jié)構(gòu)完全相同的反應(yīng)器BTF1與BTF2,研究皂角苷對(duì)BTF性能的影響。此外,為進(jìn)一步探索表面活性劑的強(qiáng)化機(jī)理,特此對(duì)比分析表面活性劑存在條件下,床層生物膜的組成、結(jié)構(gòu)以及表面特性包括相對(duì)疏水性及表面電位的研究。在BTFs的啟動(dòng)階段,乙苯進(jìn)口濃度約為250 mg/m~3,停留時(shí)間為30 s,在第16天時(shí),乙苯去除效率達(dá)97%,第21天時(shí),裝置啟動(dòng)完成。BTFs啟動(dòng)成功后,通過(guò)對(duì)比分析進(jìn)行皂角苷的最佳用量的確定實(shí)驗(yàn)。保持乙苯的平均濃度達(dá)到1300 mg/m~3,乙苯廢氣EBCT約為30 s,BTF1為強(qiáng)化型反應(yīng)器,BTF2為普通型反應(yīng)器。當(dāng)皂角苷的添加濃度為20 mg/L逐漸上升至48 mg/L時(shí),BTF1對(duì)乙苯的凈化效率均高于BTF2;當(dāng)添加濃度為40 mg/L時(shí),BTF1對(duì)乙苯的凈化效率及其降解能力達(dá)到最高,分別為84.3%,131.9 g/(m~3 h)。因此,皂角苷的最佳用量為40 mg/L。在BTF1中引入40 mg/L的皂角苷,通過(guò)對(duì)比試驗(yàn),評(píng)估其對(duì)操作參數(shù)的變化的抵抗能力。當(dāng)乙苯的停留時(shí)間一定時(shí)(30 s),乙苯平均進(jìn)口濃度由750 mg/m~3逐漸升高至2300 mg/m~3時(shí),BTF1的去除效率及去除能力均高于BTF2;當(dāng)乙苯的平均濃度維持在1300 mg/m~3不變時(shí),停留時(shí)間從45 s逐漸減少至15 s時(shí),皂角苷的引入對(duì)BTFs降解乙苯廢氣具有顯著的強(qiáng)化作用,當(dāng)停留時(shí)間繼續(xù)降低至7.5s時(shí),其強(qiáng)化作用不顯著。這一結(jié)果闡明了皂角苷的引入能更好的應(yīng)對(duì)操作參數(shù)的變化對(duì)BTFs性能的影響。在皂角苷最佳用量的實(shí)驗(yàn)中,皂角苷的引入提高了生物膜內(nèi)多糖及蛋白質(zhì)的含量、相對(duì)疏水性以及Zeta電位;當(dāng)皂角苷濃度低于48 mg/L時(shí),隨著皂角苷濃度的上升,多糖及蛋白質(zhì)的含量、相對(duì)疏水性以及Zeta電位會(huì)隨之略微上升,這一結(jié)果闡明了表面活性劑的引入會(huì)改變生物膜表面特性,可能促進(jìn)了生物膜對(duì)VOCs的攝取速度。由FTIR分析可得出,皂角苷的引入并不會(huì)改變生物膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:X701
【圖文】:
圖 1. 1 生物過(guò)濾過(guò)程機(jī)理生物法的研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)OCs 的生物凈化技術(shù)具有無(wú)二次污染,運(yùn)行成本低,處理效率好等優(yōu)點(diǎn)性的有機(jī)廢氣和污水處理廠的臭氣處理方面已經(jīng)得到成功應(yīng)用。目前,

技術(shù)路線圖

圖 2.1 生物滴濾法凈化乙苯工藝流程圖(Sf:生物膜取樣口; Sg:氣體取樣口)生物滴濾系統(tǒng)主要由生物滴濾器主體、營(yíng)養(yǎng)供給系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)以及壓差計(jì)。生物滴濾器裝置主體結(jié)構(gòu)是由一根高為 78 cm,內(nèi)徑為 10 cm 的有機(jī)玻璃構(gòu)成,玻璃柱共分為 4 層填料層,每層由網(wǎng)格的玻璃篩板作為填料的承托,
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):
2742997
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