微生物降解室內(nèi)氣態(tài)化學(xué)污染物的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、清潔的空氣是人類維系健康與幸福生活的最基本需求。然而,目前的室內(nèi)空氣污染卻在全球范圍內(nèi)對(duì)公共健康造成了非常嚴(yán)重的威脅。盡管近年來關(guān)于室內(nèi)空氣凈化的改良技術(shù)和新興技術(shù)層出不窮,但由于室內(nèi)氣態(tài)化學(xué)污染的特殊性與現(xiàn)有凈化技術(shù)自身存在不足與局限性,至今仍不能滿足改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的多方面要求。
　　 本課題針對(duì)室內(nèi)環(huán)境中廣泛存在的低濃度氣態(tài)有機(jī)化學(xué)污染物,提出將經(jīng)濟(jì)環(huán)保的微生物降解技術(shù)引入室內(nèi)氣態(tài)有機(jī)化學(xué)污染物控制應(yīng)用領(lǐng)域加以充分利用,并

2、對(duì)該技術(shù)引入的可行性進(jìn)行深入探討。本課題的研究重點(diǎn)在于探討室內(nèi)環(huán)境中涉及的空氣溫度條件對(duì)微生物降解空氣凈化系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行可能產(chǎn)生的影響。
　　 本課題選擇了室內(nèi)環(huán)境最廣泛存在的甲醛作為研究的目標(biāo)氣體,根據(jù)固定化微生物填料自身特點(diǎn),對(duì)過濾系統(tǒng)中微生物降解化學(xué)污染物的過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,建立了可預(yù)測(cè)微生物過濾系統(tǒng)的在進(jìn)氣溫度影響下運(yùn)行性能的數(shù)學(xué)模型。不同的進(jìn)氣溫度會(huì)通過影響氣液相之間的物質(zhì)傳遞過程和填料內(nèi)微生物轉(zhuǎn)化傳入污染物的速率而最

3、終影響過濾系統(tǒng)運(yùn)行。理論模型計(jì)算結(jié)果顯示,微生物過濾系統(tǒng)運(yùn)行性能與進(jìn)氣溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,當(dāng)溫度超過30℃后,過濾性能下降趨勢(shì)加劇。分析認(rèn)為溫度升高導(dǎo)致氣體在循環(huán)液中的溶解度降低是造成過濾系統(tǒng)性能下降的主要因?yàn)椤?br>　　 同時(shí),通過監(jiān)測(cè)同一臺(tái)過濾系統(tǒng)在不同進(jìn)氣工況下連續(xù)運(yùn)行的過濾性能變化,系統(tǒng)地實(shí)驗(yàn)研究了進(jìn)氣溫度對(duì)微生物過濾系統(tǒng)運(yùn)行性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明,氣溫在30℃左右時(shí)系統(tǒng)的凈化性能最好,平均效率高于90％。當(dāng)溫度升高或降低后,凈

4、化效率略有下降,但基本可保持在75％-80％的可接受范圍內(nèi)。而且,從長(zhǎng)期運(yùn)行的性能來看,過濾系統(tǒng)在相對(duì)較高的進(jìn)氣溫度條件下運(yùn)行更加穩(wěn)定。此外,當(dāng)進(jìn)口甲醛濃度低于0.6ppmv穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)在各進(jìn)氣溫度條件下都可保證出口氣體的甲醛濃度低于國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的健康限值(0.1mg／m3)。
　　 為了驗(yàn)證過濾系統(tǒng)中微生物降解的作用,實(shí)驗(yàn)將同一臺(tái)過濾系統(tǒng)的填料替換為不含微生物的空白顆粒,在與溫度影響研究相同的實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)該系統(tǒng)的過濾性