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生物滴滤塔净化VOCs的研究现状与发展

来源: 作者: 发布时间:2015-11-17  
3.气、液流量对去除效果的影响 试验结果表明[2],无论是在顺流还是在逆流操作情况下,进气流量越高则净化效率越低,这是因为气体流量越大则空塔停留时间越短,同时还容易造成液体在填料床中分布不均(形成局部干涸), 从而降低了微生物的代谢能力, 所以净化效率降低。在一定的气体流量下,增大液体流量则净化效率降低。这是因为增加液体流量会导致填料表面液膜加厚,增大了传质阻力,所以去除率降低。 徐峰等[3]利用生物滴滤塔对低质量浓度甲苯废气的脱除进行实验研究。实验结果表明,入口甲苯的质量浓度低于11.7mg/ l时,甲苯的净化率可保持在97%以上,但超过11.7mg/ l时,净化率迅速下降。王鹏飞等[4]采用装有zat-2型专利填料的生物滴滤塔反应器,进行“三苯”(苯、甲苯、二甲苯)废气处理的连续流实验研究,结果表明,在温度为20~25℃、ph 值为6.3~6.9、苯、甲苯和二甲苯的入口气体质量浓度分别为2.140、2.026和2.017mg/ l时,可获得“三苯”废气的最大去除量。 液气比的大小直接影响设备投资及运行费用,是一个重要的操作参数。液气比过大,不仅会使塔内填料层中空隙率减少,造成气液流通面积减小,而且会增加生物膜表面液膜的厚度,直接影响气体扩散速率以及微生物对废气的捕捉效率, 使净化效率降低。液气比过小,可能造成填料内液体分配不均,局部微生物可能会因长期缺水和局部干燥而活性下降,甚至死亡。在一定范围内,随液气比的增大,净化效率有一个先升后降的趋势。 4.微生物对去除效果的影响 生物滴滤塔处理挥发性有机废气是利用微生物的代谢活动,将废气中的vocs转化为简单的无机物(co2,水等)及细胞组成物质的过程。该过程包括两个阶段:首先污染物由气相进入液相或固相表面的液膜中,进而扩散到生物膜中,再进入微生物细胞内,这属于污染物从气相到生物膜的传质过程;其后通过微生物体的氧化、还原、分解、合成等生化作用,把一部分被吸收的有机物转化为微生物所需要的营养物质,供给微生物生长繁殖所需,另外一部分有机物质则被氧化分解为co2和h2o等简单无机物和部分有机产物,同时释放出大量的能量。所以生物滴滤塔中的微生物对去除vocs起到了重要作用。 5.结论与展望 由上综述可知,目前的研究已处于实验室深入和工程应用阶段,但由于vocs种类复杂,生物技术日新月异,要想满足控制vocs的实际要求,需要继续在以下几方面开展研究。 (1)生物滴滤床净化亲水性或易降解的vocs相对简单,提高疏水性或难降解vocs的处理能力是一个难题。故需培养专属菌种并优化其生存条件;双液相工艺中增加不与水混溶的第二有机相,提高生物对疏水性化合物的吸附能力;采用微孔膜或半透膜与反应器结合,提高疏水性化合物的处理效果。 (2)改善生物滤料、填料的物理性能和使用寿命,以节省投资和能耗。 (3)实现自动控制,提高对各运行参数的控制能力,降低维护费用和发生故障的次数。 (4)加强实际vocs 废气、混合废气的净化研究。因实际废气的气量、成分经常变化,可能含有难降解或有毒性的物质,对净化工艺的完善有重要作用。 (5)生物滴滤模型研究通用性差,缺乏可靠的基础参数,还需完善,这对生物滴滤技术的推广和应用有重要意义。 
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