生物滴滤塔净化氯苯废气的菌种筛选及工艺性能研究

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氯苯类有机化合物在工业生产中有广泛的应用,伴随着也出现了相应的环境污染问题,因而氯苯类有机化合物的控制成为关注的热点。生物法由于其运行费用低、二次污染小等优点已成功应用于多种有机废气的处理。   本文利用梯度富集培养技术和无菌滤纸片平板法成功筛选出一株氯苯优势降解菌株LW13,通过形态特征及16SrRNA基因序列分析初步鉴定菌株为溶藻菌属,目前没有相关菌属降解氯苯的报道。采用摇瓶试验法考察了单因素条件下优势菌的降解性能,结果表明菌株的最适降解条件分别为:降解时间4d、初始浓度100mg/L、接种量3%、pH8.0及降解温度35℃,以降解温度、氯苯初始浓度和接种量这三个显著影响因素进行正交试验,最佳降解条件为:降解温度35℃,氯苯初始浓度100mg/L,接种量4%,此条件下氯苯达到93.8%的降解率。   基于上述氯苯优势菌的降解性能研究,将菌株LW13应用于改性陶粒-多面空心球生物滴滤塔,考察了稳定阶段不同的运行条件下生物滴滤塔(BTF)对氯苯的去除效果。结果表明:氯苯进气浓度逐渐提高时,去除率逐渐降低,空塔停留时间(EBRT)提高,去除率逐渐降低;氯苯的去除负荷随进气负荷的增加而增加,当进气负荷较低时,去除负荷随进气负荷增加基本呈线性增加,当进气负荷大于102.8g/(m3·h)时,去除负荷趋于稳定。在喷淋液流量30mL/min、氯苯进气浓度为1529.99mg/m3和EBRT为37s条件下,BTF对氯苯废气最大的去除负荷可达到103.45g/(m3·h)。BTF对喷淋液变酸环境有较强的适应和抵抗能力,试验过程中无需另调喷淋液pH以维持在中性范围。监测中间产物含量可作为更换喷淋液信号,本试验中当喷淋液循环至第4-5d时即更换一次喷淋液。   将定向驯化的活性污泥接种于活性炭纤维-多面空心球生物滴滤塔,通过直接通气方式进行挂膜,运行40d后成功挂膜,当氯苯进气浓度为1190.99mg/m3,EBRT为56s,喷淋液流量为25mL/min时,此时氯苯的去除效率基本稳定在90%左右,而BTF的去除负荷也达到最大值67.9g/(m3·h)。BTF稳定运行阶段,氯苯进气浓度、进气负荷、空塔停留时间以及喷淋液流量对氯苯去除性能的影响,混合菌BTF与优势菌BTF表现出相同的趋势。混合菌BTF对喷淋液pH的大幅变化表现出很强的适应性,试验过程中无需另调pH。
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