多孔介质生物滴滤塔是一种高效的废气净化装置,但其对污染物的降解性能受菌种性能、气体流量、液体流量、污染物性质及其量、pH值、填料的物理化学性质、温度等条件的共同影响,其中涉及微生物学、生物化学、流体力学、化工传质等等方面的知识。微生物降解的有机废气必需通过复杂的传质过程:从气相穿过气液界面到液膜,进而扩散到生物膜,再进入微生物细胞内,才能完成对有机污染物的降解。由于甲苯是难溶于水的挥发性有机物,因此传质过程属于液膜控制的过程,所以生物膜表面的液膜厚度极大地影响滴滤塔的性能发挥。本实验研究主要进行了以下工作:1 通过对菌源一定时期的驯化培养、筛选纯化,获得一株能高效降解甲苯的优良菌株,并对该菌株的最佳培养基配方,最适生长条件进行了研究,为后续工作奠定基础。2 气体流量对多孔介质滴滤塔降解甲苯性能发挥的影响 在其它参数一定的条件下,随气体流量增大,多孔介质滴滤塔内气体流速增加,气体停留时间缩短,引起滴滤塔生化降解甲苯的效率下降。3 液体流量对多孔介质滴滤塔降解甲苯性能发挥的影响 在其它参数一定的条件下,随着液体流量增大,填料表面液膜厚度增加而增加传质阻力,引起滴滤塔生物膜生化降解甲苯效率降低。4 甲苯负荷量对多孔介质滴滤塔降解甲苯性能发挥的影响 在其它参数一定的条件下,随着甲苯负荷量增大,滴滤塔生物膜生化降解甲苯效率降低。5 循环液pH值对多孔介质滴滤塔降解甲苯性能发挥的影响 在其它参数一定的条件下,pH值为7时,滴滤塔微生物代谢分解甲苯的效率最高。6 实验研究了填料层两相流体流动特性与生物膜形成分布之间的相互影响关系,发现挂膜后在滴滤塔的下部孔隙率最低,随着填料层高度增加,孔隙率逐渐增高,表明在多孔介质滴滤塔内生物膜的分布不均匀。7 通过可视化滴滤塔的实验,观察到气体流量增大或液体流量增大,引起填料表面液膜厚度增加的现象,还观察到喷淋液在重力和表面张力的作用下,在填料层的下部呈现中心汇聚特性,并影响生物膜的分布。8 挂膜成功后,填料层的压强降较挂膜前大,且在气体流量一定时,液体流量对填料层压强降的影响较气体流量的影响大。总之多孔介质生物膜滴滤塔由多孔介质、含水生物膜和主流气体组成,传质和反应过程都非常复杂,不能够采用传统的稳定流传质理论和传统的生物膜理论<WP=5>进行描述。尚需从机理的角度进一步定性和定量地理解废气生物处理过程,关键是考虑生物膜的复杂生态性及其对传质的影响,以开发高效的反应器和合理的运行处理系统。