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氯苯类有机物(Chlorobenzenes,CBs)是工业有机废气的重要成分之一,化学性质稳定、具有三致效应。对该类低水溶、难生物降解的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs),高效低耗的生物净化技术难以获得理想的净化效果。开发合适的化学氧化-生物净化耦合技术已成为处理该类废气的研究热点。本文以CB为目标污染物,采用介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)协同催化作为预处理技术,耦合生物法,开展废气净化研究。制备了三种催化剂CuO/MnO2、CeO2/HZSM-5、Ag/TiO2,探索DBD单元中催化剂的添加对CB转化的影响机制;重点开展了低能量密度输入下三种催化剂对CB的转化效果,探讨了协同过程出气水溶性和可生化性;选择CuO/MnO2作为催化剂,构建DBD协同催化-生物滴滤(Biotrickling filter,BTF)耦合系统,与单一 BTF系统在去除性能及微生物群落结构等方面进行了比较。首先,采用溶胶-凝胶法等方法制备了 40%CuO/MnO2、12%CeO2/HZSM-5、1%Ag/TiO2等催化剂。通过XRD、BET、EDS等测试方法表明:CuO/MnO2和CeO2/HZSM-5为混合相,Ag/TiO2为单一相;CeO2/HZSM-5比表面积和孔容较大,掺杂的元素均进入或负载在催化剂载体上;催化剂表面存在结合水或O-H键的特征吸收峰,为催化过程中产生大量活性物质(如OH·)提供了条件。在相同能量密度下,DBD协同催化对于CB的转化效果均高于单一 DBD工艺。停留时间 5s、SIE值为 3.5 kJ·L-1 时,DBD 协同 CeO2/HZSM-5、CuO/MnO2和 Ag/TiO2的能量利用率分别为O.950、O.925和O.698 g·(kwh)-1。在测试的40h内,CeO2/HZSM-5催化活性的稳定性最好,对CB的转化效率一直维持在72%以上。DBD协同催化工艺能显著减少出气中含N产物和O3,产物的水溶性和可生化性显著提高。其次,选择40%CuO/MnO2作为DBD预处理工艺中的催化剂,分析了不同能量密度对DBD协同催化转化CB特性的影响。在相对湿度50%的反应体系中,CB的转化效率分别随着峰值电压和停留时间的增加而增加。当停留时间5s、峰值电压3kV时,能量利用率较大(0.0768 mg·kJ-1);当反应介质中O2含量为15%、峰值电压为3kV,能量利用率达到0.1424 mg·kJ-1。当能量输入密度为1.3-3.5×10J·L-1时,出气中可溶性成分占CB转化量的49%以上,吸收液的B/C达到0.385。最后,构建了 DBD协同40%CuO/MnO2-BTF耦合处理工艺。采用高效CB降解菌Ralstoniapickettii H2联合驯化的活性污泥,成功实现了 BTF启动,单一BTF和耦合的BTF分别在13d和15d内完成挂膜。稳定运行期,空床停留时间(Empty bed residence time,EBRT)90s、进气浓度较大时(>900 mg·m-3),耦合系统的处理效果要优于单一 BTF。EBRT缩短至45s时,耦合系统的处理效果均优于单一 BTF。单一 BTF 的 ECmax(the maximum of eliminate capacity)为40-41 g·m-3·h-1,耦合了 DBD的BTF尚未达到ECmax;两者对CB的矿化率分别为95%和86%。预处理、BTF下段填料和上段填料分别负责CB转化、预处理工艺产生中间产物的矿化和剩余CB去除矿化。耦合的BTF内微生物丰富度要优于单一BTF,多样性Shannon指数分别为3.13(单一 BTF下层)、3.11(单一 BTF上层)、3.89(耦合BTF下层)和3.38(耦合BTF上层)。优势微生物属于Betaproteobacteria、Alphaproteobacteria、Flavobacteriia、Gammaprotebacteria 和Sphingobacteriia纲,同时影响微生物群落出现差异的主要原因是进气成分。