生物滴滤法模板

河北工业大学毕业设计说明书作者：学号：学院：系(专业)：环境工程题目：生物法去除甲苯气体工艺与设备的研究与设计指导者：评阅者：2014 年 6 月 5 日1.4 生物法去除VOCs的工艺选择原则通常根据VOCs气体组分的亨利系数Hc（Hc=Cg/Cl）选用装置。

Hc≤0.01的易溶气体用生物洗涤池，Hc≥1的难溶气体用生物过滤池，0.01＜Hc＜1 的气体用生物滴滤塔[13]。

一般对于难溶性有机气体而言，选用生物过滤法与生物滴滤法并无严格界限。

生物滴滤塔作为新型生物处理设备较生物过滤池具有制造和管理成本低廉、操作条件易实现自动控制等优点，本文据此选用生物滴滤塔作为研究与设计的对象，完成课题所给的任务。

2 生物滴滤塔的净化原理2.1 生物膜净化有机气体的基本理论2.2 影响生物滴滤塔净化效率的因素2.2.1 VOCs 种类2.2.2 菌种的影响表2.1 部分常用填料及特性2.2.4 气液两相流动方式一般分为顺流、逆流、横流3种方式。

顺溜阻力小，压降小，但是气体吸收效果差；逆流传质效果好，但是气体压力损失较大容易造成液泛；横流运行稳定性好，但是气液垂直分布的方式缩短了气相的停留时间。

2.2.5 填料塔的运行条件主要从塔内环境状况、喷淋液性质、进气条件3个方面分析：（1）环境状况包括塔内温度、湿度、pH，这三个变量既由进气与喷淋液的性质控制，又与微生物的代谢活动影响密不可分。

因此对它们的分析以后两方面的解析为主。

（2）喷淋液性质包括喷淋液成分、水温、流量、喷淋时间和喷淋方式。

（3）进气条件主要有气体湿度、有机物浓度、空塔气速、停留时间和有机负荷等。

2.3 主要研究内容2.4 生物滴滤塔处理甲苯2.4.1 研究处理甲苯气体的意义甲苯既是目前生物法净气领域着重研究的对象，也是VOCs的一种，给其它种类有机气体的去除方法研究提供了很好的参考。

2.4.2 甲苯气体的特性表2.2 我国相关环境标准2.4.3 相关实验结论（1）菌种的选择有文献资料记载，一般去除甲苯以细菌和真菌为主，其中以下列菌种为最优：恶臭假单胞菌，不动杆菌，门多萨假单胞菌，滕黄微球菌，杰氏棒杆菌[12]。

生物滴滤法处理甲苯废气的工艺优化及关键参数研究生物滴滤法是一种用于处理废气的生物技术，它利用生物滤床内的微生物降解有机污染物。

本文将围绕任务名称的描述，探讨生物滴滤法处理甲苯废气的工艺优化及关键参数研究。

首先，生物滴滤法处理甲苯废气的工艺优化是指通过优化处理工艺，提高废气处理效率和降解效果。

工艺优化的关键是合理选择滤料和微生物菌种，调整滴滤床的操作条件。

在选择滤料方面，应考虑其表面积大、孔隙率高、质地均匀的特点。

常用的滤料有陶粒、煤屑、聚酯纤维球等。

滤料的选择对生物降解甲苯有着重要影响，因为滤料上的微生物附着层是废气处理的关键部分。

在菌种选择方面，应选择适应甲苯降解的细菌或真菌。

常见的甲苯降解菌有假单胞菌属、绿短杆菌属、石蜡烷菌属等。

此外，也可以采用混合菌种来提高降解效果。

调整滴滤床的操作条件也是工艺优化的重要部分，主要包括废气进风速度、滤料湿度、温度以及通气量等参数的调节。

废气进风速度应适中，过高的进风速度会导致气液分离不彻底，过低则会影响废气的分布。

滤料湿度是保证微生物正常生长和降解的重要因素，应保持适宜的湿度。

温度的调节需要根据菌种的生活特性来确定，一般在30℃左右有较好的降解效果。

通气量的调节可以影响微生物的生长速率和废气与滤料表面的接触程度，因此也需要根据实际情况进行调整。

其次，关键参数研究包括滤料层厚度、滴滤液循环量、甲苯浓度等参数的研究。

滤料层厚度的研究是为了确定最佳的滤料层厚度，以提高降解效果和废气处理效率。

滴滤液循环量的研究是为了确定最佳的滴滤液循环量，以保证微生物正常生长和降解反应的进行。

甲苯浓度的研究是为了确定不同浓度下的降解效果，以便于确定最佳处理条件。

最后，为了优化生物滴滤法处理甲苯废气的工艺和关键参数，还需要进行实验研究。

通过实验可以验证理论模型的准确性，找出影响降解效果和废气处理效率的因素，并优化处理工艺。

实验研究包括滤料选择实验、菌种选择实验、滴滤床操作条件实验、关键参数研究实验等。

生物滴滤法应用于甲苯废气净化的关键参数优化研究生物滴滤法是一种应用于甲苯废气净化的有效技术，通过优化关键参数可以提高其处理效果。

本文将对生物滴滤法应用于甲苯废气净化的关键参数进行优化研究，并探讨其优化方法和影响因素。

首先，生物滴滤法的关键参数包括床层高度、滴液速度、进气速度、营养液浓度和温度等。

这些参数对于废气净化效果具有重要影响。

床层高度是指生物滴滤器填料的高度，合理的床层高度可以增加滤污物负荷和床层容积，提高甲苯降解效率。

较高的床层高度可以增加生物膜的附着量，提高降解能力。

然而，过高的床层高度可能导致气流分布不均匀，影响废气传质，因此需根据实际情况选择合适的床层高度。

滴液速度是指滴液通过填料的速度，适当增加滴液速度可以提高甲苯的传质速率和生物膜的附着量，促进降解反应的进行。

然而，过高的滴液速度可能导致床层更换频率增加和滴液分布不均匀，降低滤污物负荷，因此需选择合适的滴液速度。

进气速度是指废气进入生物滴滤器的速度，适当增加进气速度可以提高甲苯废气的接触和传质速率，加强降解反应。

然而，过高的进气速度会影响床层内的气体分布，降低降解效果。

因此，在优化研究中需要确定合适的进气速度。

营养液浓度是指生物滴滤法中供给微生物生长所需的营养液的浓度，适当提高营养液浓度可以提高微生物的生长速率和降解能力。

然而，过高的营养液浓度可能导致微生物抑制现象，让微生物处于应激状态，影响废气净化效果。

因此，在优化研究中需要确定合适的营养液浓度。

温度是指生物滴滤器中微生物的生长温度，适宜的温度可以促进微生物的降解活性和代谢速率，提高降解效率。

然而，过高或过低的温度可能会导致微生物活性降低，影响废气净化效果。

因此，在优化研究中需要确定合适的温度范围。

影响生物滴滤法处理甲苯废气净化效果的因素还包括甲苯浓度、适宜微生物、反应器设计和操作条件等。

甲苯浓度的增加会提高滤污物负荷，但过高的浓度可能导致微生物毒性和抑制。

选择适宜的微生物对于提高降解效率至关重要。

生物滴滤法净化挥发性有机物（VOCs）的工艺设计
生物滴滤法是一种利用生物学作用处理挥发性有机物（VOCs）
的方法，其基本原理是将含有VOCs的气体通入生物滴滤器，通过微
生物附着在填料表面和活性污泥的共同作用，将VOCs分解为无害物质，从而达到净化气体的目的。

以下是生物滴滤法净化VOCs的工艺
设计：
1. 设计生物滴滤器的填料：填料应具有高的比表面积和较好的
孔隙度，以支持微生物的生长和定植附着。

2. 设计生物滴滤器的底部排放口：底部排放口应设置在生物滴
滤器下部，以便及时排出污水和废气。

排放口应设有阀门，方便维
护和调控。

3. 设计生物滴滤器的干湿度控制系统：生物滴滤器需要适宜的
湿度和温度，以保证微生物的正常生长和代谢。

干湿度控制系统可
以根据不同的环境和季节进行调整，以达到最佳效果。

4. 分析VOCs的性质和浓度：分析待处理气体中VOCs的种类和
浓度，以选择合适的微生物菌种和梯度填料，以提高处理效果。

5. 设计生物滴滤器的进气口：进气口应设置在生物滴滤器的上部，以使气体均匀地流动进入生物滴滤器，并减少填料表面的阻力。

6. 选择适合的微生物菌种：根据VOCs的特性，选择合适的微
生物菌种，以提高处理效果。

同时，采用多种细菌菌群相结合的方法，以增加微生物的适应性和稳定性。

7. 设计生物滴滤器的监测和维护系统：定期监测生物滴滤器的运转情况，对于出现问题及时维护和更换填料，以保障生物滴滤器的处理效果和稳定性。

第20卷　第1期 河　北　建　筑　科　技　学　院　学　报 V ol120　N o11 2003年3月 Journal　of　Hebei　Institute　of　Architectural　Science　and　T echnology Mar12003文章编号:1007-6743(2003)01-0001-03生物滴滤池净化废气生物膜的培养过程研究李清雪1,张丹2,王冬云1(1.河北建筑科技学院城建系,河北　邯郸　056038;2.辽宁石油化工大学,辽宁　抚顺　113008)摘要:研究了处理甲苯废气的生物滴滤床生物膜的培养与驯化过程。

在20～25℃的温度条件下,以鲍尔环和阶梯环填料为载体,实现生物滴滤池的快速挂膜与驯化。

接种污泥的性能、湿度和营养液的pH和循环量是影响生物滴滤池挂膜和驯化的主要因素。

关键词:生物滴滤池;废气;生物膜中图分类号:X703 文献标识码:A生物法用于VOCs物质处理具有投资少、运行管理方便、处理效率高和无二次污染等优点。

目前,生物法净化低浓度有机废气已成为当今世界上人们广泛关注的发展方向和前沿研究课题之一[1,2]。

对于该方法,附着在填料上的生物膜是反应的主体,因而反应器的启动,即挂膜是十分重要的。

本研究选择甲苯为VOCs代表,选取阶梯环和鲍尔环为填料,研究净化VOCs的滴滤池生物膜的培养与驯化过程。

1材料与方法1.1实验装置与流程工艺流程及试验装置见图1所示。

生物滴滤塔由直径为250mm,高为1700mm不锈钢材料制成,其中填料层高度为660mm,分三层安装,每层填料高度220mm。

上两层填料为φ15mm×17mm×1mm的鲍尔环,最下层为φ25mm×12mm×1mm阶梯环。

1.2接种污泥接种污泥取自本院人工湖边S BR反应池和邯郸市东效污水厂运行良好的氧化沟混合液。

S BR反应池的污泥在显微镜下观察,可见少量的钟虫和等枝虫,该混合液M LSS为1734mg/L,沉降比为40%。

一、生物滤池设备原理本设备的主要原理是利用生物滤池中的高效微生物菌种处理含有硫化氢、硫醇、硫醚、氨等恶臭气体，同时还可以处理含有苯、甲苯、氯苯、低级脂肪烃、醇、醛、酮等挥发性有机物的有毒有臭味的有机废气。

本技术的核心为微生物的选育、高效生物膜的研制、有利于生物附着和生长附着的填料及高效微生物菌种。

生物滤池中的微生物在适宜的环境条件下，利用废气中的无机和有机物作为碳源和能源，通过降解恶臭物质维持其生命及繁衍活动，并将恶臭物质分解为水和二氧化碳等无臭物，达到净化使恶臭气体的目的。

微生物是以种群形式存在，所以多种微生物可以共居在一个环境中。

微生物的特性既相似又相异，不同的污染物质在自然界都可以找到降解它的微生物，因此我们可以在一套装置里同时处理净化多种污染物质。

恶臭物质的氧化过程需要各种微生物共同参与，同一恶臭物质在不同的氧化阶段也需要不同的微生物。

例如含硫物质的氧化：当恶臭气体为H2S时，硫化氧化菌会在一定条件下将H2S氧化为硫酸根；当恶臭气体为有机硫如甲硫醇时，则首先需要导氧型微生物将有机硫转化为H2S，然后再由自养型微生物将H2S转化为硫酸根。

又如当恶臭气体为氨时，氨先溶于水，然后在有氧条件下经氨氧化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌的作用下便可转化为硝酸盐，在兼性厌氧条件下，硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气。

生物菌种将致臭污染物降解成二氧化碳和水，不产生二次污染。

生物降解的反应式为：二、生物滤池设备功能一般生物滴滤池采用多级生物除臭的组合，这一方法比传统单一生物除臭更有效，稳定，负荷能力大，耐抗冲击负荷强。

生物滴滤池与生物滤池同属于生物法，均是利用生物填料与气体有效接触来去除气体中有害成分。

生物滴滤池占地面积小，采用多孔惰性填料，孔隙率大，填料比表面积大、压损小,能有效去除废气中的硫系致臭物质。

生物滤池要求废气与生物接触时间较长，采用有机和无机混合填料，压损较大，日常循环水同生物滴滤池，仅需间断喷淋。

生物滴滤法在甲苯废气处理中的机理与优化研究甲苯（toluene）是一种广泛存在于工业生产中的有机溶剂，被广泛使用于油漆、染料、胶粘剂和纺织品等行业。

然而，甲苯的挥发性和毒性使其成为对环境和人体健康产生负面影响的威胁。

因此，研究和开发有效的废气处理技术对于保护环境和人类健康至关重要。

生物滴滤法（bio-trickling filter）作为一种生物处理技术，在甲苯废气处理中具有潜在的应用价值。

它包括将废气通过固定化的微生物在滤床中进行湿式生物降解的过程。

本文将探讨生物滴滤法在甲苯废气处理中的机理与优化研究。

生物滴滤法在甲苯废气处理中的机理是通过微生物的代谢活性来降解甲苯分子。

首先，废气中的甲苯进入滤床中与固定化的微生物生物膜接触。

微生物通过产生特定的酶来催化甲苯降解的反应，将甲苯分子分解为较小的化合物，如苯酚、甲醇和二甲苯等。

这些较小的化合物进一步被微生物降解成更简单的物质，如水和二氧化碳。

生物滴滤法的优化研究主要涉及滤床的设计和操作参数的调控。

首先，选择合适的固定化载体是优化生物滴滤法的重要一步。

它应具备较大的比表面积和良好的初始湿润性，以提供足够的降解面积和水分供给。

常用的载体包括陶粒、蜂窝陶瓷、海绵等材料。

其次，流速和湿度是调控甲苯降解效率的重要参数。

适宜的气流速度可以保持良好的气-液传质，并避免生物膜的脱落。

此外，维持适当的湿度可以促进微生物的活性和降解效率。

最后，控制滤床内的温度也是优化生物滴滤法的关键。

合适的温度可以提高微生物的活性和废气降解的速率。

因此，需要通过合理的调控，确保滤床内的温度在微生物的生长范围内。

此外，生物滴滤法在甲苯废气处理中的机理也受到一些因素的影响。

例如，微生物的菌种选择和适应性是影响甲苯降解效率的主要因素之一。

不同类型的微生物对甲苯的耐受性和降解能力不同，因此选择适合甲苯降解的微生物菌种对于提高降解效率至关重要。

此外，废气中其他成分的存在也可能影响生物滴滤法的降解效率。