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摘 要

在常温条件下，以聚氨酯泡沫和改性填料为微生物载体，驯化的活性污泥为接种源，利用生物滴滤装置处理苯、甲苯及硫化氢混合废气。研究了负荷、pH值和污染物之间的相互作用对生物滴滤床性能的影响。在H₂S、苯和甲苯的浓度分别低于0.2gm^-3、0.2gm^-3和 0.4gm^-3时，停留时间为66s时，污染物的去除率大于90%。实验结果表明，H2S的存在对苯和甲苯的去除没有抑制作用，但苯和甲苯之间存在竞争性抑制关系；当pH高于4.5时，其变化对生物滴滤床性能不会产生影响，而pH小于4.5时苯系物的去除效率则会显著下降。不同底物的宏观降解动力学得到研究，苯、甲苯和H2S的动力学常数r_m分别为49.86，54.92和69.07gm^-3h^-1时，相对应的Km值分别是0.24,0.17和0.14gm^-3。

关键词： 生物滴滤塔 苯 硫化氢 去除率

Study on the co-treatment of benzene, toluene and hydrogen sulfide 

by biotrickling filter

Abstract

Under normal temperature conditions, the activated sludge was used as microbial carrier, and the activated sludge was used as inoculum source. The mixed gas of benzene, toluene and hydrogen sulfide was treated with the biological filtration device.The effects of load, empty bed residence time (EBRT), pH value and the interaction between pollutants on the performance of the filter bed were studied.When the concentration of H2S, benzene and toluene were lower than 0.4gm^-3,0.4gm^-3 and 0.6gm^-3, the retention time was 66S, the removal rate of the pollutants was greater than 90%.The experimental results show that the existence of H₂S of benzene and toluene removal had no inhibitory effect, but between benzene and toluene are competitively inhibit the relationship; when the pH is higher than 4.5, the change impact on the biotrickling filter bed performance is not, and pH is less than 4.5 BTEX removal efficiency will be significantly reduced.Macro degradation kinetics of different substrates were studied under 66S conditions. The kinetic constants of benzene, toluene and H2S were 为49.86,54.92 and 69.07gm^-3h^-1, respectively. The corresponding Km values were 0.24,0.17 and 0.14gm^-3., respectively.

Key Words: Biotrickling filter; Benzene; Hydrogen sulfide; Removal efficiency

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1前言 1

1.2废气生物处理方法分类 1

1.2.1生物滤池 1

1.2.2生物洗涤器 2

1.2.3 生物滴滤法 3

1.3生物法处理废气的研究现状以及展望 4

第二章 材料与方法 6

2.1 实验材料与仪器 6

2.1.1 实验材料 6

2.1.2 实验器材 7

2.2 实验方法 7

2.2.1 微生物的驯化与挂膜 7

2.2.2 生物滴滤床净化废气工艺流程 8

2.2.3 检测方法 9

2.3 生物滴滤床的评价参数 10

第三章 生物滴滤塔净化废气的试验研究 11

3.1 生物滴滤床的启动挂膜 11

3.2 底物间相互作用 12

3.3 pH对生物滴滤床性能的影响 13

3.4 底物分层去除和微生物群落 14

3.5 底物的生物降解动力学研究 15

3.5.1 生物降解动力学模型 15

3.5.2 动力学参数的确定 16

第四章 结论与展望 18

4.1结论 18

4.2展望 18

参考文献 19

致 谢 21

第一章 绪论

1.1前言

废气污染物，定义是指一切其数量和持续时间都可能对人、动植物及物品、材料产生不利影响和危害的气体物质^[1]。目前，随着社会进步，除了造纸、化工等工业加工外，现代城镇垃圾处理厂、燃料燃烧，秸秆农作物的焚烧等都是废气的产生地^[2]。由于污染加重，对废气污染物的控制与净化处理的技术中日益引起人们的广泛关注。我国通常采用处理方法是化学和物理方法，化学方面如传统的吸附法^[3]，其原理是将活性炭等吸附剂填充于吸附塔之中，恶臭成分气体被吸附剂吸附，从而达到脱除效果。而物理方面有稀释扩散法，主要是用洁净的空气稀释臭气或者将臭气排入高空扩散。可见化学和物理法并不根本。生物法处理废气是近些年来发展起来的一种污染控制处理技术。生物法因其高效、设备简单、成本和操作费用都较低以及无二次污染等优点被公认为是一项经济实用、有益于环境的方法。

1.2废气生物处理方法分类

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