生物滴濾塔處理甲醛廢氣的效果研究及動力學(xué)模型驗證.pdf

1、甲醛是一種來源廣泛、有較高毒性的空氣污染物，近年來甲醛的工業(yè)污染越來越嚴(yán)重，因此治理甲醛污染勢在必行。
　　 生物滴濾法是一種新興的廢氣生物處理裝置，由于具有阻力較小、空隙率高，使用壽命長、反應(yīng)條件易于控制、抗沖擊負(fù)荷等特點(diǎn)，越來越受到重視。本課題擬以甲醛廢氣為研究對象，研究生物滴濾塔不同操作因素對處理甲醛廢氣的凈化性能的影響，并對相關(guān)的氣體動力學(xué)模型進(jìn)行了適用性研究，主要研究結(jié)論如下:
　　 （1）進(jìn)口氣體濃度、氣體流

2、量、液體噴淋量等因素對甲醛廢氣的凈化效率和生化去除量的研究實驗結(jié)果表明：隨著甲醛進(jìn)口濃度的增加，凈化效率呈下降的趨勢，生化去除量卻隨之增加，由0.179mg/（L·h）增加到0.526mg/（L·h），生物膜內(nèi)的生化降解在一定濃度范圍內(nèi)屬于一級反應(yīng)階段。當(dāng)氣體流量從0.1m3/h增加到0.6m3/h，生物滴濾塔對甲醛的凈化效率隨著氣體流量的增加有緩慢下降的趨勢，生化去除量逐漸增加，生化去除量從0.249mg/（L·h）增加到1.301

3、mg/（L·h）。當(dāng)液體噴淋量由10L/h增至20L/h時，凈化效率可由30％左右增至約80％，然后再繼續(xù)增加液體噴淋量，凈化效率的增加卻漸趨平緩。當(dāng)液體噴淋量由10L/h增至20L/h時，生化去除量增加由0.207mg/（L·h）增加到0.500mg/（L·h），當(dāng)液體噴淋量由20L繼續(xù)增加，生化去除量的增幅較小。
　　 （2）由生物滴濾塔生化反應(yīng)動力學(xué)的考察結(jié)果可知，生物膜內(nèi)甲醛的生化降解反應(yīng)為一級反應(yīng)，一級表面反應(yīng)速率常數(shù)

4、K1=5.85×10-3s-1。甲醛在生物膜上的生化降解反應(yīng)為慢速生化反應(yīng)。依據(jù)“吸收-生物膜”理論建立的動力學(xué)模型對比驗證結(jié)果表明，生化去除量、甲醛出口濃度和凈化效率模擬計算值與實驗值之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.9767、0.8811、0.8265，相關(guān)性較好。依據(jù)“吸附-生物膜”理論建立的動力學(xué)模型對比驗證結(jié)果表明，對比驗證結(jié)果表明，甲醛氣體的生化去除量和出口濃度的模擬計算值與實驗值之間的相關(guān)性較好，為0.9785和0.8891。凈化效

5、率計算值與實驗值的相關(guān)性較差，為0.5942。兩種模型對甲醛生化去除量、出口濃度、凈化效率的計算值與實驗值的結(jié)果表明，“吸收-生物膜”模型較“吸附-生物膜”模型更能準(zhǔn)確地描述生物滴濾塔對廢氣中甲醛的凈化過程。
　　 （3）安裝循環(huán)液處理裝置后，進(jìn)口氣體濃度、氣體流量、液體噴淋量等因素對甲醛廢氣的凈化效率和生化去除量的研究實驗結(jié)果表明：隨著進(jìn)氣口氣體甲醛濃度的增加，甲醛的凈化效率趨于平緩，約在92％左右，生化去除量隨著進(jìn)氣口氣體甲

6、醛濃度的增加呈上升的趨勢，在實驗的濃度范圍內(nèi)約增加了2.0mg/（L·h）。隨著氣體流量的增加，甲醛的凈化效率穩(wěn)定在91％左右，而生化去除量隨之增加。隨著液體噴淋量的增加，凈化效率維持在93％左右，生化去除量有所降低，降低趨勢較小。
　　 將未安裝循環(huán)液處理裝置和安裝后的進(jìn)行比較結(jié)果為：安裝循環(huán)液處理裝置后甲醛的凈化效率都較未安裝前高。安裝前后，生化去除量均隨甲醛進(jìn)氣口濃度增加而增大，且兩者的增加趨勢基本一致。隨氣體流量的增加，