高溫和常溫生物過濾塔降解甲苯性能及群落差異分析.pdf

1、利用嗜熱菌生物過濾技術(shù)處理高溫VOCs氣體成為目前研究的熱點(diǎn)。本論文以甲苯氣體為研究對(duì)象,通過長(zhǎng)時(shí)間的動(dòng)態(tài)運(yùn)行試驗(yàn),對(duì)比了在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中高溫和常溫生物過濾塔去除能力、運(yùn)行性能和微生物群落結(jié)構(gòu)變化的異同以及高溫菌和常溫菌降解特性的差異。
　　高溫和常溫生物過濾塔對(duì)甲苯的去除性能有較大差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)進(jìn)口濃度為1000mg·m-3時(shí),常溫塔(10-30℃)的去除率保持在60％以上;高溫生物過濾塔在55℃條件下對(duì)甲苯去除率約為5

2、0%,62℃條件下高溫塔的去除率為10-30%。受到?jīng)_擊負(fù)荷時(shí)(500 mg·m-3-1500 mg·m-3),兩塔出口濃度變化幅度分別為800 mg·m-3和600 mg·m-3,恢復(fù)時(shí)間分別為2.5小時(shí)和0.5小時(shí)。當(dāng)生物過濾塔重新啟動(dòng)時(shí),高溫和常溫生物過濾塔的恢復(fù)時(shí)間分別為75小時(shí)和6小時(shí)。
　　溫度對(duì)過濾塔填料層的含水率和結(jié)構(gòu)特性有較大影響。隨著溫度升高,填料層濕度下降,日需補(bǔ)水量以冪函數(shù)形式增長(zhǎng)。高溫和常溫生物過濾塔中填

3、料層空隙率分別為0.66和0.73,比表面積分別為2289.5m2·m-3和947.4m2·m-3。此外,高運(yùn)行溫度導(dǎo)致生物過濾塔中滲濾液色度和TOC值增大。
　　利用Biolog方法分析兩種過濾塔內(nèi)微生物的群落結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,在運(yùn)行初期,常溫和高溫生物過濾塔對(duì)不同碳源的代謝特征存在顯著差異,高溫生物過濾塔對(duì)聚合物代謝能力較強(qiáng),而常溫生物過濾塔對(duì)酯類的代謝能力較強(qiáng)。但隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),高溫和常溫生物過濾塔內(nèi)微生物代謝特性趨同。通

4、過計(jì)算兩塔間微生物群落的非相似性指數(shù)D和各自群落的多樣性指數(shù)DQ,并進(jìn)行主成分分析,發(fā)現(xiàn)兩種生物過濾塔內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)之間的差異逐漸縮小。
　　分離、鑒定高溫和常溫生物過濾塔中微生物,結(jié)果表明,高溫生物過濾塔中的細(xì)菌微生物Anoxybacillus sp.屬有著99%相似度;常溫生物過濾塔中的細(xì)菌微生物與Delftia sp.屬有著99%相似度。進(jìn)一步對(duì)兩株菌的甲苯降解特性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)高溫細(xì)菌在pH為7-10之間對(duì)甲苯有良好的