介質(zhì)阻擋放電耦合生物滴濾凈化多組分VOCs的關(guān)鍵技術(shù)及工藝研究
發(fā)布時間:2021-03-03 16:21
重點工業(yè)行業(yè)(如醫(yī)藥化工、石油煉制)排放的毒害性揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile organic compounds, VOCs)及惡臭污染問題已日益嚴(yán)重,是當(dāng)前我國大氣環(huán)境最典型的污染源。相比于常規(guī)的物理化學(xué)治理手段,生物凈化技術(shù)具有投資運(yùn)行費(fèi)用低、反應(yīng)條件溫和、無二次污染、易于操作管理等優(yōu)點,尤其在處理水溶性好、易生物降解的大氣量低濃度有機(jī)廢氣時更顯其經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)越性。然而,針對一些水溶性差、難生物降解的有機(jī)污染物,單一生物凈化手段的去除效果并不理想。為解決單一生物技術(shù)處理多組分難降解VOCs的不足,高效降解菌株的篩選、強(qiáng)化生物凈化工藝等的研究正越來越受到關(guān)注。本文針對重點工業(yè)行業(yè)常見的苯系物、含硫惡臭有機(jī)污染物等疏水性VOCs,分別篩選分離出高效的降解菌株(Pandoraea sp. WL1和Pseudomonas sp. WL2),明確了菌株降解目標(biāo)污染物(對二甲苯、乙硫醇)的降解生長特性、動力學(xué)及代謝途徑。研究了生物滴濾塔(Biotrickling filter, BTF)凈化多組分VOCs(乙硫醇、丙硫醇、對二甲苯、甲苯)的去除效果及相互作用機(jī)制。在上述研究的基礎(chǔ)上,將前置介質(zhì)...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:115 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1. 文獻(xiàn)綜述
1.1 重點工業(yè)行業(yè)大氣揮發(fā)性有機(jī)污染物減排的緊迫性
1.2 主要有機(jī)廢氣治理技術(shù)簡述
1.3 低溫等離子體技術(shù)研究進(jìn)展
1.3.1 研究現(xiàn)狀
1.3.2 礦化率及副產(chǎn)物問題
1.4 生物凈化技術(shù)研究進(jìn)展
1.4.1 降解菌株的選育
1.4.2 常規(guī)生物反應(yīng)器的研究
1.4.3 新型生物凈化工藝的研究
1.5 立題依據(jù)及研究內(nèi)容
2. 對二甲苯降解菌株的選育及降解特性研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 實驗方法
2.2.3 分析測試方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 降解菌株的分離、鑒定
2.3.2 底物寬泛性研究
2.3.3 不同初始濃度對二甲苯的降解特性及菌體生長特性
2.3.4 動力學(xué)分析
2產(chǎn)率及菌體細(xì)胞產(chǎn)率分析"> 2.3.5 CO2產(chǎn)率及菌體細(xì)胞產(chǎn)率分析
2.3.6 降解中間產(chǎn)物定性及代謝途徑初探
2.4 本章小結(jié)
3. 乙硫醇降解菌株的選育及降解特性研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 儀器與試劑
3.2.2 實驗方法
3.2.3 分析測試方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 菌株的分離、鑒定
3.3.2 底物寬泛性分析
3.3.3 不同初始濃度乙硫醇的降解特性及菌體生長特性
3.3.4 動力學(xué)分析
2及菌體細(xì)胞產(chǎn)率分析"> 3.3.5 CO2及菌體細(xì)胞產(chǎn)率分析
4
2-累積趨勢分析"> 3.3.6 SO4
2-累積趨勢分析
3.3.7 降解中間產(chǎn)物定性及轉(zhuǎn)化途徑探討
3.4 本章小結(jié)
4. 生物滴濾凈化工藝處理多組分VOCs的研究
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 儀器與試劑
4.2.2 生物滴濾裝置及工藝流程
4.2.3 組合填料
4.2.4 實驗方法
4.2.5 分析測試方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 生物滴濾裝置的掛膜馴化
4.3.2 單一組分及雙組分VOCs的去除效率比較
4.3.3 多組分VOCs(乙硫醇、丙硫醇、對二甲苯及甲苯)的去除效果評價
4.3.4 宏觀動力學(xué)分析
4.3.5 不同填料層的微生物群落結(jié)構(gòu)分析
4.4 本章小結(jié)
5. 介質(zhì)阻擋放電耦合生物滴濾強(qiáng)化處理難降解VOCs的研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 儀器與試劑
5.2.2 實驗裝置流程及工藝參數(shù)
5.2.3 實驗方法
5.2.4 分析測試方法
5.3 結(jié)果與討論
3產(chǎn)量分析"> 5.3.1 不同放電電壓下O3產(chǎn)量分析
5.3.2 不同放電電壓下DBD反應(yīng)器氧化混合VOCs的去除效果
5.3.3 DBD氧化VOCs的中間產(chǎn)物定性分析
5.3.4 DBD-BTF工藝與BTF工藝處理混合VOCs的去除效果評價
5.4 本章小結(jié)
6. 研究結(jié)論、創(chuàng)新點及展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡介及主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器降解鄰二甲苯的特性研究[J]. 朱潤曄,張良,毛玉波,姜理英. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(06)
[2]煉油廠惡臭廢氣綜合治理技術(shù)的研究Ⅰ.酸性水罐區(qū)和輕質(zhì)油品中間罐區(qū)廢氣治理技術(shù)[J]. 郭兵兵,劉忠生,王海波,華秀鳳. 石油煉制與化工. 2014(09)
[3]Degradation of dichloromethane by an isolated strain Pandoraea pnomenusa and its performance in a biotrickling filter[J]. Jianming Yu,Wenji Cai,Zhuowei Cheng,Jianmeng Chen. Journal of Environmental Sciences. 2014(05)
[4]強(qiáng)化環(huán)境法制手段 促進(jìn)灰霾污染治理——關(guān)于盡快修訂《大氣污染防治法》的建議[J]. 姜云寶,楊朝飛. 全球化. 2014(04)
[5]對《2010年全球疾病負(fù)擔(dān)評估》中我國PM2.5污染部分的一些看法[J]. 陳仁杰,闞海東. 中華醫(yī)學(xué)雜志. 2013 (34)
[6]區(qū)域復(fù)合型大氣污染調(diào)控模型研究[J]. 方疊,錢躍東,王勤耕,段寧. 中國環(huán)境科學(xué). 2013(07)
[7]淺談醫(yī)藥化工行業(yè)的有機(jī)廢氣處理[J]. 黃鋒,卲榮飛,呂鴻鳴. 科技信息. 2013(19)
[8]兩相分配生物反應(yīng)器處理有機(jī)廢氣新技術(shù)[J]. 徐百龍,王向前,王俏麗,錢薇,李偉. 石油化工. 2013(06)
[9]長江三角洲地區(qū)能源消費(fèi)大氣污染物排放特征[J]. 翟一然,王勤耕,宋媛媛. 中國環(huán)境科學(xué). 2012(09)
[10]Performance of biotrickling filters packed with structured or cubic polyurethane sponges for VOC removal[J]. Chunping Yang 1,2,Guanlong Yu 1,3,Guangming Zeng 1,3,Haining Yang 1,Fayuan Chen 1,3,Congying Jin 1,31.College of Environmental Science and Engineering,Hunan University,Hunan 410082,China.2.College of Environmental Science and Engneering,Zhejiang Gongshang University,Hangzhou 310012,China 3.Key Laboratory of Environmental Biology and Pollution Control,Hunan University,Ministry of Education,Hunan 410082,China. Journal of Environmental Sciences. 2011(08)
博士論文
[1]生物滴濾塔凈化H2S氣體的菌種篩選、填料改性及反應(yīng)動力學(xué)分析[D]. 葛潔.西安建筑科技大學(xué) 2011
[2]吸附催化協(xié)同低溫等離子體降解有機(jī)廢氣[D]. 陳杰.浙江大學(xué) 2011
[3]中國人為源揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放現(xiàn)狀及未來趨勢[D]. 魏巍.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]介質(zhì)阻擋放電降解廢氣中萘的研究[D]. 謝德援.浙江工商大學(xué) 2014
[2]介質(zhì)阻擋放電結(jié)合錳催化劑降解甲苯研究[D]. 葉菱玲.浙江大學(xué) 2013
[3]我國工業(yè)源VOCs排放時空分布特征與控制策略研究[D]. 楊利嫻.華南理工大學(xué) 2012
[4]脈沖放電等離子體治理惡臭廢氣技術(shù)研究[D]. 阮建軍.浙江大學(xué) 2005
本文編號:3061562
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:115 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1. 文獻(xiàn)綜述
1.1 重點工業(yè)行業(yè)大氣揮發(fā)性有機(jī)污染物減排的緊迫性
1.2 主要有機(jī)廢氣治理技術(shù)簡述
1.3 低溫等離子體技術(shù)研究進(jìn)展
1.3.1 研究現(xiàn)狀
1.3.2 礦化率及副產(chǎn)物問題
1.4 生物凈化技術(shù)研究進(jìn)展
1.4.1 降解菌株的選育
1.4.2 常規(guī)生物反應(yīng)器的研究
1.4.3 新型生物凈化工藝的研究
1.5 立題依據(jù)及研究內(nèi)容
2. 對二甲苯降解菌株的選育及降解特性研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 實驗方法
2.2.3 分析測試方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 降解菌株的分離、鑒定
2.3.2 底物寬泛性研究
2.3.3 不同初始濃度對二甲苯的降解特性及菌體生長特性
2.3.4 動力學(xué)分析
2產(chǎn)率及菌體細(xì)胞產(chǎn)率分析"> 2.3.5 CO2產(chǎn)率及菌體細(xì)胞產(chǎn)率分析
2.3.6 降解中間產(chǎn)物定性及代謝途徑初探
2.4 本章小結(jié)
3. 乙硫醇降解菌株的選育及降解特性研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 儀器與試劑
3.2.2 實驗方法
3.2.3 分析測試方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 菌株的分離、鑒定
3.3.2 底物寬泛性分析
3.3.3 不同初始濃度乙硫醇的降解特性及菌體生長特性
3.3.4 動力學(xué)分析
2及菌體細(xì)胞產(chǎn)率分析"> 3.3.5 CO2及菌體細(xì)胞產(chǎn)率分析
4
2-累積趨勢分析"> 3.3.6 SO4
2-累積趨勢分析
3.3.7 降解中間產(chǎn)物定性及轉(zhuǎn)化途徑探討
3.4 本章小結(jié)
4. 生物滴濾凈化工藝處理多組分VOCs的研究
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 儀器與試劑
4.2.2 生物滴濾裝置及工藝流程
4.2.3 組合填料
4.2.4 實驗方法
4.2.5 分析測試方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 生物滴濾裝置的掛膜馴化
4.3.2 單一組分及雙組分VOCs的去除效率比較
4.3.3 多組分VOCs(乙硫醇、丙硫醇、對二甲苯及甲苯)的去除效果評價
4.3.4 宏觀動力學(xué)分析
4.3.5 不同填料層的微生物群落結(jié)構(gòu)分析
4.4 本章小結(jié)
5. 介質(zhì)阻擋放電耦合生物滴濾強(qiáng)化處理難降解VOCs的研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 儀器與試劑
5.2.2 實驗裝置流程及工藝參數(shù)
5.2.3 實驗方法
5.2.4 分析測試方法
5.3 結(jié)果與討論
3產(chǎn)量分析"> 5.3.1 不同放電電壓下O3產(chǎn)量分析
5.3.2 不同放電電壓下DBD反應(yīng)器氧化混合VOCs的去除效果
5.3.3 DBD氧化VOCs的中間產(chǎn)物定性分析
5.3.4 DBD-BTF工藝與BTF工藝處理混合VOCs的去除效果評價
5.4 本章小結(jié)
6. 研究結(jié)論、創(chuàng)新點及展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡介及主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器降解鄰二甲苯的特性研究[J]. 朱潤曄,張良,毛玉波,姜理英. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(06)
[2]煉油廠惡臭廢氣綜合治理技術(shù)的研究Ⅰ.酸性水罐區(qū)和輕質(zhì)油品中間罐區(qū)廢氣治理技術(shù)[J]. 郭兵兵,劉忠生,王海波,華秀鳳. 石油煉制與化工. 2014(09)
[3]Degradation of dichloromethane by an isolated strain Pandoraea pnomenusa and its performance in a biotrickling filter[J]. Jianming Yu,Wenji Cai,Zhuowei Cheng,Jianmeng Chen. Journal of Environmental Sciences. 2014(05)
[4]強(qiáng)化環(huán)境法制手段 促進(jìn)灰霾污染治理——關(guān)于盡快修訂《大氣污染防治法》的建議[J]. 姜云寶,楊朝飛. 全球化. 2014(04)
[5]對《2010年全球疾病負(fù)擔(dān)評估》中我國PM2.5污染部分的一些看法[J]. 陳仁杰,闞海東. 中華醫(yī)學(xué)雜志. 2013 (34)
[6]區(qū)域復(fù)合型大氣污染調(diào)控模型研究[J]. 方疊,錢躍東,王勤耕,段寧. 中國環(huán)境科學(xué). 2013(07)
[7]淺談醫(yī)藥化工行業(yè)的有機(jī)廢氣處理[J]. 黃鋒,卲榮飛,呂鴻鳴. 科技信息. 2013(19)
[8]兩相分配生物反應(yīng)器處理有機(jī)廢氣新技術(shù)[J]. 徐百龍,王向前,王俏麗,錢薇,李偉. 石油化工. 2013(06)
[9]長江三角洲地區(qū)能源消費(fèi)大氣污染物排放特征[J]. 翟一然,王勤耕,宋媛媛. 中國環(huán)境科學(xué). 2012(09)
[10]Performance of biotrickling filters packed with structured or cubic polyurethane sponges for VOC removal[J]. Chunping Yang 1,2,Guanlong Yu 1,3,Guangming Zeng 1,3,Haining Yang 1,Fayuan Chen 1,3,Congying Jin 1,31.College of Environmental Science and Engineering,Hunan University,Hunan 410082,China.2.College of Environmental Science and Engneering,Zhejiang Gongshang University,Hangzhou 310012,China 3.Key Laboratory of Environmental Biology and Pollution Control,Hunan University,Ministry of Education,Hunan 410082,China. Journal of Environmental Sciences. 2011(08)
博士論文
[1]生物滴濾塔凈化H2S氣體的菌種篩選、填料改性及反應(yīng)動力學(xué)分析[D]. 葛潔.西安建筑科技大學(xué) 2011
[2]吸附催化協(xié)同低溫等離子體降解有機(jī)廢氣[D]. 陳杰.浙江大學(xué) 2011
[3]中國人為源揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放現(xiàn)狀及未來趨勢[D]. 魏巍.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]介質(zhì)阻擋放電降解廢氣中萘的研究[D]. 謝德援.浙江工商大學(xué) 2014
[2]介質(zhì)阻擋放電結(jié)合錳催化劑降解甲苯研究[D]. 葉菱玲.浙江大學(xué) 2013
[3]我國工業(yè)源VOCs排放時空分布特征與控制策略研究[D]. 楊利嫻.華南理工大學(xué) 2012
[4]脈沖放電等離子體治理惡臭廢氣技術(shù)研究[D]. 阮建軍.浙江大學(xué) 2005
本文編號:3061562
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