典型揮發(fā)性有機(jī)物甲苯液相吸收反硝化降解研究.pdf

1、揮發(fā)性有機(jī)化合物（Volatile Organic Compounds，以下簡(jiǎn)稱VOCs）的生物凈化技術(shù)具有處理效果好、投資運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)二次污染等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)備受關(guān)注。而在很多情況下，尤其是處理一些難降解和難溶性VOCs，生物法的凈化性能往往受到限制，出現(xiàn)去除能力低、凈化效果差的問題。本文以甲苯廢氣為研究對(duì)象，建立反硝化生物反應(yīng)器，探索了甲苯廢氣液相吸收反硝化降解特性，并通過與普通生物反應(yīng)器的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)反硝化生物反應(yīng)器具有更好的凈化性

2、能。同時(shí)，本文研究了影響甲苯廢氣凈化過程中反硝化作用的主要因素，并對(duì)甲苯氣體液相吸收反硝化降解的過程機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　通過研究主要獲得如下結(jié)論:
　　(1)對(duì)比發(fā)現(xiàn)反硝化生物膜反應(yīng)器(DBR)對(duì)甲苯廢氣的凈化效果優(yōu)于普通生物膜反應(yīng)器(BR)。當(dāng)甲苯進(jìn)氣濃度在340mg·m-3～5550mg·m-3之間變化時(shí)，DBR系統(tǒng)的出氣濃度均低于BR系統(tǒng)，DBR獲得更高的去除率，尤其是在甲苯進(jìn)氣濃度較高時(shí)，兩者間的差別更顯著。其中甲

3、苯進(jìn)氣濃度不超過3440mg·m-3時(shí)，DBR系統(tǒng)的去除率保持在94％以上，而BR系統(tǒng)的去除率在83％以上;當(dāng)進(jìn)氣濃度從3440mg·m-3上升到5500mg·m-3時(shí)，DBR去除率從94.1％降低到76.3％，BR去除率從83.0％降低到68.3％。DBR系統(tǒng)的最大去除能力為127.2g·m-3·h-1左右，比BR系統(tǒng)高出11.8％。
　　(2)DBR系統(tǒng)中反硝化速率在一定范圍內(nèi)隨甲苯進(jìn)氣濃度的增加而增大，最大反硝化速率為2.4

4、mgNO3-N·L-1·h-1。在DBR系統(tǒng)中，甲苯進(jìn)氣濃度為50mg·m-3～340mg· m-3之間變化時(shí)，基本沒有發(fā)生反硝化，反硝化速率為零;進(jìn)氣濃度從720mg·m-3增至2130mg·m-3時(shí)，反硝化速率隨甲苯進(jìn)氣濃度呈直線增加，從0.3mgNO3--N·L-1·h-1增加到1.9mgNO3--N·L-1·h-1;甲苯進(jìn)氣濃度為從2130mg·m-3增加到5550mg·m-3時(shí)，反硝化速率增加的幅度變緩，并逐漸穩(wěn)定為2.4mg

5、NO3--NL-1·h-1。
　　(3)在DBR系統(tǒng)凈化甲苯廢氣的過程中，當(dāng)僅投加硝態(tài)氮做反硝化電子受體時(shí)，系統(tǒng)中沒有檢測(cè)出亞硝態(tài)氮;在同時(shí)投加亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮的情況下，發(fā)現(xiàn)亞硝態(tài)氮首先被利用，當(dāng)亞硝態(tài)氮幾乎被消耗完后，硝態(tài)氮的還原才開始進(jìn)行。
　　(4)在DBR系統(tǒng)中，甲苯的去除主要依靠好氧降解和反硝化降解的共同作用，生物膜外層主要進(jìn)行甲苯的好氧降解，傳遞到膜內(nèi)的甲苯被反硝化降解。而反硝化作用本身對(duì)甲苯的去除量很小，DBR