無抑制條件下甲苯降解動(dòng)力學(xué)的初步研究.pdf

1、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)是僅次于顆粒污染物的又一大類氣態(tài)污染物，對(duì)于VOCs廢氣的控制較難。生物法凈化甲苯廢氣是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新興的大氣污染控制技術(shù)，與傳統(tǒng)凈化工藝相比，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，因而受到學(xué)者的重視。 本文以揮發(fā)性有機(jī)化合物中的甲苯為研究對(duì)象，利用實(shí)驗(yàn)室篩選、馴化、保存的菌株，研究了該菌株的最佳生長(zhǎng)條件，建立了無抑制條件下該假單胞菌的微觀動(dòng)力學(xué)模型以及在生物滴濾塔上的甲苯降解

2、模型，試驗(yàn)結(jié)果分述如下： 1.通過正交實(shí)驗(yàn)分析得到假單胞菌的最佳生長(zhǎng)條件為：pH7.0；溫度35℃；接種量5％；加入甲苯的量40ul。各參數(shù)的影響順序?yàn)椋杭妆搅?溫度>pH>接種量。在最佳生長(zhǎng)條件下，繪制該菌的生長(zhǎng)曲線發(fā)現(xiàn)，該菌的生長(zhǎng)周期較短，指數(shù)期大約有12個(gè)小時(shí)左右，在這期間一直保持高速增長(zhǎng)，并最終在培養(yǎng)16小時(shí)后，進(jìn)入穩(wěn)定期。 2.通過加入不同濃度的甲苯，觀察甲苯比降解率與濃度的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，隨著培養(yǎng)液甲苯濃度的升

3、高，顯現(xiàn)出甲苯比降解率先增加后減少的規(guī)律。加入99.110mg/L的甲苯，研究該菌的降解特性后發(fā)現(xiàn)：假單胞菌在20－40℃都有良好的降解特性；pH在6－7的范圍內(nèi)具有良好的降解特性；改變假單胞菌的接種量，單位菌體量所對(duì)應(yīng)底物的量不同，反應(yīng)速度會(huì)表現(xiàn)出差異，當(dāng)接種量為0.5％時(shí)，降解率最慢；當(dāng)接種量超過5％時(shí)，對(duì)甲苯降解速率的影響幾乎不變。 3.采用質(zhì)量守恒法研究甲苯的消耗與降解情況，并結(jié)合單底物酶無抑制反應(yīng)機(jī)理，推導(dǎo)得到靜態(tài)下

4、，在30℃、pH＝7、接種量為5％、甲苯濃度范圍0－316.5mg/L的條件下降解低濃度甲苯的動(dòng)力學(xué)模型（略）。 4. 結(jié)合生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和吸附生物膜理論，在液體流量為24.4L/h、甲苯濃度0－800mg/m3范圍內(nèi)，建立了一個(gè)新型的生物滴濾塔凈化難溶性低濃度有機(jī)廢氣的模型。利用該模型獲得了甲苯在填料床中的濃度分布。模型的理論預(yù)測(cè)值與生物膜滴濾塔凈化低濃度甲苯廢氣的實(shí)驗(yàn)值基本吻合，證明該模型具有較高的準(zhǔn)確性。 通過