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强化生物滴滤塔处理二甲苯废气研究

作　者: 周学霞
导　师: 李伟；项贤富
学　校: 浙江大学
专　业: 环境工程
关键词: 生物滴滤塔二甲苯废气挥发性有机化合物(VOCs) 表面活性剂
分类号: X701
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

使用生物滴滤技术处理挥发性有机废气,具有无二次污染、抗冲击负荷、易于控制反应条件、使用寿命长等特点。生物滴滤技术适用于处理大流量低浓度有机废气,该项技术的研究越来越受到重视,也必将进一步的工业化应用。本文以二甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯等精细化工行业常见的有机污染物作为底物驯化微生物,优化微生物的生长条件,提高微生物降解有机污染物的能力。在已优选微生物条件下,考察生物滴滤塔对于邻二甲苯废气处理效果,获取高传质特性生物反应器。在优选生物反应器与优选填料的基础上,考察气体停留时间、进气浓度、微生物接种浓度、pH值等对处理效果的影响,优化工艺操作条件。在已优化的各工艺条件下,考察了多组分以及操作方式等因素对于处理二甲苯废气效率的影响,为进一步中试实验提供基础数据。本文还考察不同种类表面活性剂对于目标污染物的增溶效果,研究非离子型表面活性剂对于微生物细胞生长和污染物降解活性的影响,初步筛选出具有高增溶性、无毒以及生化性质稳定的表面活性剂。本文针对生物滴滤塔处理二甲苯废气是否添加表面活性剂时的二氧化碳产生量以及营养液中各种有机物含量进行初步测定与分析比较。在小试研究的基础上,根据精细化工厂所排放各种有机废气组分以及国家废气排放标准,设计了多组分有机废气治理方案。并且选择某产生有机废气化工企业,在设计治理方案的基础上运行调试,进行生产调试研究。通过生产调试运行,分析解决问题、总结工程经验,并对小试研究进行实践反馈。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-8
目次  8-11
1 绪论  11-27
  1.1 精细化工行业挥发性有机废气治理的紧迫性  11-13
  1.2 挥发性有机废气治理技术  13-16
  1.3 生物法处理挥发性有机废气研究进展  16-19
    1.3.1 生物法处理挥发性有机废气原理  16-17
    1.3.2 生物法处理挥发性有机废气研究进程  17
    1.3.3 生物法处理挥发性有机废气常见方法  17-19
  1.4 生物滴滤技术处理挥发性有机废气研究进展  19-22
    1.4.1 生物滴滤技术概述  19-20
    1.4.2 强化生物滴滤技术处理挥发性有机废气进展  20-22
  1.5 立题依据  22-25
    1.5.1 生物滴滤工艺选择  22-23
    1.5.2 目标污染物选择  23-24
    1.5.3 课题来源  24-25
  1.6 研究内容  25-27
2 实验装置与方法  27-32
  2.1 实验材料  27-28
    2.1.1 主要试剂  27-28
    2.1.2 主要仪器设备  28
  2.2 实验装置与流程  28-29
    2.2.1 实验装置  28
    2.2.2 操作步骤  28-29
  2.3 分析方法  29-32
3 菌种驯化培养  32-37
  3.1 无碳培养基  32
  3.2 菌种驯化  32
  3.3 菌种驯化结果与讨论  32-36
    3.3.1 不同来源活性污泥驯化效果比较  32-33
    3.3.2 二甲苯三种同分异构体可生物降解性比较  33-34
    3.3.3 pH值变化考察  34-35
    3.3.4 不同初始加入量对气相中邻二甲苯浓度变化的影响  35-36
  3.4 本章小结  36-37
4 生物滴滤塔处理二甲苯废气研究  37-45
  4.1 生物滴滤塔挂膜  37-40
    4.1.1 生物滴滤塔挂膜随时间变化  37-38
    4.1.2 挂膜稳定后一天内邻二甲苯降解效率的变化  38
    4.1.3 挂膜稳定后生物填料挂膜考察  38-40
  4.2 实验条件变化对生物滴滤塔处理邻二甲苯废气的影响  40-41
    4.2.1 温度变化影响  40-41
    4.2.2 停留时间影响  41
  4.3 多组分考察  41-42
  4.4 操作方式考察  42-43
  4.5 本章小结  43-45
5 强化生物滴滤塔处理二甲苯废气研究  45-56
  5.1 表面活性剂的筛选与增溶影响  45-48
    5.1.1 增溶表面活性剂种类筛选  46
    5.1.2 增溶表面活性剂浓度确定  46-48
  5.2 表面活性剂对微生物生长的影响  48-51
    5.2.1 实验设计  48-49
    5.2.2 实验结果与讨论  49-51
  5.3 表面活性剂对生物滴滤塔处理效果的影响  51-52
  5.4 有机酸变化考察  52-54
  5.5 二氧化碳产生量分析  54-55
  5.6 本章小结  55-56
6 示范装置设计  56-64
  6.1 引言  56
  6.2 方案设计  56-62
    6.2.1 设计背景  56
    6.2.2 设计依据  56-57
    6.2.3 设计原则  57
    6.2.4 源强分析及排放标准  57-58
    6.2.5 工艺原理  58-59
    6.2.6 工艺流程  59
    6.2.7 废气收集系统设计  59-60
    6.2.8 废气处理工艺设计  60-61
    6.2.9 经济概算  61-62
    6.2.10 安全生产和环境保护  62
  6.3 调试运行  62-63
  6.4 本章小结  63-64
7 研究结论、创新点以及展望  64-67
  7.1 结论  64-65
  7.2 创新点  65
  7.3 建议和展望  65-67
参考文献  67-71
作者简历及在学期间所取得的科研成果  71

强化生物滴滤塔处理二甲苯废气研究

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