生物滴濾器處理揮發(fā)性有機(jī)物的模擬研究.pdf

1、生物滴濾器(Bio—trickling Filters，BTFs)是一種處理低濃度揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile Organic Compounds， VOCs)的有效手段，它通過生長在填料表面的生物膜內(nèi)的微生物捕獲并降解污染物來實(shí)現(xiàn)污染物的治理，具有成本低、操作簡便、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，它克服了傳統(tǒng)生物過濾器運(yùn)行過程中出現(xiàn)的氣體短流、營養(yǎng)液分布不均等問題，能一定程度上減輕反應(yīng)器內(nèi)生物膜的過度蓄積或堵塞。對不同操作條件下生物滴濾器去除VO

2、Cs、生物膜生長動力學(xué)、生物膜時(shí)空分布規(guī)律、生物膜蓄積率等進(jìn)行模擬研究，對于了解生物法處理機(jī)理、促進(jìn)生物膜反應(yīng)器在VOCs控制方面的研發(fā)與應(yīng)用，具有重要的理論和實(shí)際意義。 本研究在氣液雙膜理論的基礎(chǔ)上，依據(jù)質(zhì)量守恒定律和莫諾特動力學(xué)方程，建立了揮發(fā)性有機(jī)物在生物滴濾器氣相、水相和生物膜相中的傳質(zhì)降解模型。模型考慮了因生物膜增長而導(dǎo)致的介質(zhì)比表面積和空隙率變化，及其對去除效率的影響。通過忽略液相傳質(zhì)阻力來簡化模型，分別運(yùn)用配置法

3、、解析法、龍格—庫塔法來數(shù)值求解生物膜相和氣相的傳質(zhì)降解和生物膜的增長模型方程，并在MATLAB軟件環(huán)境編程求解。 模型研究結(jié)果表明：甲苯去除效率隨氣體停留時(shí)間的增加而增加，隨進(jìn)氣有機(jī)負(fù)荷的增加而減小，在進(jìn)氣口處甲苯降解速度最大，隨著到進(jìn)氣口軸向距離的增大，去除效率增加速率呈遞減趨勢；進(jìn)氣口處填料孔隙率隨氣體停留時(shí)間的增加而下降，隨進(jìn)氣有機(jī)負(fù)荷的增加而下降；生物滴濾器內(nèi)生物膜蓄積率隨氣體停留時(shí)間的增加而增加，隨進(jìn)氣有機(jī)負(fù)荷的增