高溫和常溫生物過濾塔降解甲苯性能及群落差異分析.pdf

1、利用嗜熱菌生物過濾技術(shù)處理高溫VOCs氣體成為目前研究的熱點。本論文以甲苯氣體為研究對象,通過長時間的動態(tài)運行試驗,對比了在長期運行過程中高溫和常溫生物過濾塔去除能力、運行性能和微生物群落結(jié)構(gòu)變化的異同以及高溫菌和常溫菌降解特性的差異。
　　高溫和常溫生物過濾塔對甲苯的去除性能有較大差異。實驗結(jié)果表明,當(dāng)進口濃度為1000mg·m-3時,常溫塔(10-30℃)的去除率保持在60％以上;高溫生物過濾塔在55℃條件下對甲苯去除率約為5

2、0%,62℃條件下高溫塔的去除率為10-30%。受到?jīng)_擊負(fù)荷時(500 mg·m-3-1500 mg·m-3),兩塔出口濃度變化幅度分別為800 mg·m-3和600 mg·m-3,恢復(fù)時間分別為2.5小時和0.5小時。當(dāng)生物過濾塔重新啟動時,高溫和常溫生物過濾塔的恢復(fù)時間分別為75小時和6小時。
　　溫度對過濾塔填料層的含水率和結(jié)構(gòu)特性有較大影響。隨著溫度升高,填料層濕度下降,日需補水量以冪函數(shù)形式增長。高溫和常溫生物過濾塔中填

3、料層空隙率分別為0.66和0.73,比表面積分別為2289.5m2·m-3和947.4m2·m-3。此外,高運行溫度導(dǎo)致生物過濾塔中滲濾液色度和TOC值增大。
　　利用Biolog方法分析兩種過濾塔內(nèi)微生物的群落結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,在運行初期,常溫和高溫生物過濾塔對不同碳源的代謝特征存在顯著差異,高溫生物過濾塔對聚合物代謝能力較強,而常溫生物過濾塔對酯類的代謝能力較強。但隨著運行時間的延長,高溫和常溫生物過濾塔內(nèi)微生物代謝特性趨同。通

4、過計算兩塔間微生物群落的非相似性指數(shù)D和各自群落的多樣性指數(shù)DQ,并進行主成分分析,發(fā)現(xiàn)兩種生物過濾塔內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)之間的差異逐漸縮小。
　　分離、鑒定高溫和常溫生物過濾塔中微生物,結(jié)果表明,高溫生物過濾塔中的細(xì)菌微生物Anoxybacillus sp.屬有著99%相似度;常溫生物過濾塔中的細(xì)菌微生物與Delftia sp.屬有著99%相似度。進一步對兩株菌的甲苯降解特性進行了研究,發(fā)現(xiàn)高溫細(xì)菌在pH為7-10之間對甲苯有良好的