【摘要】：目前,揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)與惡臭氣體的污染與控制越來越受到人們的重視。開發(fā)高效低耗的 VOCs 氣體處理技術(shù)具有重要意義。本論文的目的是在優(yōu)化填料層結(jié)構(gòu)和優(yōu)選填料的基礎(chǔ)上,揭示不同運(yùn)行條件下過濾塔處理甲苯氣體的運(yùn)行性能和塔中微生物量的變化規(guī)律,并實(shí)現(xiàn)對過濾塔運(yùn)行性能的模擬和預(yù)測,為指導(dǎo)過濾塔的設(shè)計和運(yùn)行提供必要的理論依據(jù)。 通過 2 套蕎麥皮過濾塔 300 多天的連續(xù)平行運(yùn)行實(shí)驗(yàn),考察了在天然有機(jī)填料層中加入多面空心球的影響。結(jié)果證明加入多面空心球可有效控制填料層壓實(shí)和提高填料層空隙率,并顯著提高甲苯去除能力和填料層壓降的穩(wěn)定性。在優(yōu)化填料層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,比較了蕎麥皮、木屑和活性炭 3 種填料生物過濾塔處理甲苯氣體的性能。結(jié)果顯示木屑過濾塔和活性炭過濾塔的運(yùn)行性能無顯著差別,且均優(yōu)于蕎麥皮過濾塔。 木屑過濾塔和活性炭過濾塔在不同運(yùn)行條件下連續(xù)平行運(yùn)行了 270d。當(dāng)進(jìn)口甲苯濃度小于 500mg·m-3,空塔氣速為 25~48m·h-1(相應(yīng)空塔停留時間為30~58s)時,2 套過濾塔的出口甲苯濃度均低于排放標(biāo)準(zhǔn) 60 mg·m-3,且填料層壓降維持在較低的 50~70 Pa·m-1。而增大進(jìn)口甲苯濃度和空塔氣速后,過濾塔由于生物量積累表現(xiàn)出去除能力下降和壓降上升的趨勢。 測定了木屑過濾塔內(nèi)生物量變化并建立了微生物增殖模型。該模型能很好地模擬塔中微生物的增殖規(guī)律。模型模擬結(jié)果表明:隨著生物量的積累,活性微生物比例、填料層空隙率、比表面積和當(dāng)量直徑均會有所下降。 建立了生物過濾塔處理單一 VOCs 氣體的運(yùn)行性能模型,該模型能較好地同時模擬生物過濾塔的甲苯去除性能和填料層壓降變化。利用該模型成功地確定了在不同進(jìn)口濃度和空塔氣速下,木屑過濾塔達(dá)標(biāo)運(yùn)行所需的最小填料層高度、最小空塔停留時間和相應(yīng)的過濾塔堵塞時間。表明該模型能較好地用于指導(dǎo)過濾塔的設(shè)計、運(yùn)行和生物量控制。 用 Biolog 方法研究了木屑和活性炭過濾塔中微生物群落的代謝特性。發(fā)現(xiàn)群落代謝活性在長期運(yùn)行中下降,群落代謝特性也發(fā)生了顯著變化。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：X701

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