微生物降解室內(nèi)甲醛污染物的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)居民的住房條件得到了很大改善，室內(nèi)建筑裝修材料的在建筑中被大量使用，由此產(chǎn)生的病態(tài)建筑綜合癥（SBS）成為長(zhǎng)期毒害眾多居住者的主要室內(nèi)環(huán)境問題。甲醛作為室內(nèi)裝修污染中的頭號(hào)污染物，已被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。隨著人們對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)要求的不斷提高，室內(nèi)甲醛的去除問題已經(jīng)引起了人們的普遍關(guān)注。 本課題通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)固定化微生物降解室內(nèi)空氣中的甲醛污染物進(jìn)行了研究。甲醛的生化降解機(jī)理

2、分析表明，甲醛在細(xì)菌體內(nèi)通過氧化和同化兩種過程進(jìn)行代謝，其中，甲醛脫氫酶和甲醛歧化酶在細(xì)菌的氧化過程中起到重要的催化作用，而3-磷酸6-己酮糖合成酶以及絲氨酸轉(zhuǎn)羥甲基酶則分別在同化甲醛的過程中，通過磷酸核酮糖代謝途徑和絲氨酸代謝途徑起到催化的作用。 實(shí)驗(yàn)研究表明，采用固定化微生物技術(shù)制成的海藻酸鈣凝膠小球?qū)兹┯腥コ饔?，海藻酸鈣凝膠小球包埋惡臭假單胞菌與填料結(jié)合可制成生物過濾器。生物過濾器阻力控制在120Pa或更低范圍內(nèi)包埋細(xì)

3、菌可以長(zhǎng)期保持活力。固定化細(xì)菌包埋效果好，不會(huì)產(chǎn)生微生物泄漏。實(shí)驗(yàn)通過控制液體噴淋量、入口空氣甲醛濃度和空氣流量等不同工況，對(duì)生物過濾器的甲醛去除效率和微生物的生化去除量進(jìn)行了研究。在空氣流量1.5L/min，入口甲醛濃度0.8mg/m3，液體噴淋量34ml/h的實(shí)驗(yàn)條件下，微生物對(duì)甲醛的去除效率可達(dá)86％-91％，生化去除量約為每天1.62-1.75mg。 通過對(duì)微生物降解甲醛進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，結(jié)合傳熱傳質(zhì)和物理化學(xué)中的相關(guān)原理

4、，建立了海藻酸鈣凝膠小球包埋惡臭假單胞菌降解甲醛的模型，在此基礎(chǔ)上推出在理想密布條件下生物過濾器的理論去除模型。理論模型的計(jì)算結(jié)果能夠在較廣泛實(shí)驗(yàn)條件內(nèi)與實(shí)驗(yàn)值相符合。 對(duì)生物過濾器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)艙衰減實(shí)驗(yàn)確定了微生物在降解過程中起到的作用。在循環(huán)流量約25L/min的條件下，實(shí)驗(yàn)用生物過濾器可在9小時(shí)內(nèi)將實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)甲醛濃度超出國家標(biāo)準(zhǔn)10倍的空氣凈化到室內(nèi)要求限以內(nèi)。 采用固定化微生物技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速有效地治理室內(nèi)空氣中的甲醛