论文部分内容阅读
硫化氢(H2S)、四氢呋喃(THF)和二氯甲烷(DCM)是工业废气中较常见的污染物,随着其环境排放量的日益增多,其对环境生态的损害和人体健康风险也日益增加,相关的投诉事件也逐渐增多。本实验以普通生物滴滤塔(BTF)为参照,重点研究pH分层控制的生物滴滤塔(MLBTF)H2S、THF和DCM混合废气的净化性能。针对混合废气组分而添加新的降解菌株DT4和H13进行挂膜,MLBTF和BTF分别需要22d和28d时间完成挂膜;扫描电镜分析结果显示,MLBTF上层中的微生物多为球型和短杆型,中层中的微生物多为长杆型,而下层中的微生物则多为长杆型和丝状型,而BTF中大多也是长杆型,但也有部分球型和丝状型菌。在混合废气各组分进气浓度分别为H2S 200mg·m-3、THF 100mg·m-3和DCM 100mg·m-3,在较长空塔停留时间(EBRT 50s)时,MLBTF和BTF均有较好去除率;而在较短EBRT(20s)时,MLBTF对混合废气各组分的总去除率大大高于BTF。MLBTF各层都有与混合废气各组分相对应的优势微生物,其中混合废气中的H2S组分主要在下层中去除,而THF组分和DCM组分则在中层和上层中去除。根据Michaelis-Menten动力学模型拟合,MLBTF和BTF对于混合废气各组分的气相饱和常数Ks和单位体积的最大降解速率rmax分别为H2S:0.719g·m-3、312.5g·(m3·h)-1,THF:0.174g·m-3、54.3g·(m3·h)-1,DCM:0.116g·m-3、18.9g.(m3.h)-1;H2S:0.133g.m-3、120.5g.(m3·h)-1,THF:0.071g·m-3、28.3g·(m3·h)-1,DCM:0.042g·m-3、9.4g·(m3·h)-1。短期饥饿(30d)后,混合废气去除性能是能够在正常运行条件下逐渐恢复的,而在长期饥饿时期(90d)后,混合废气去除性能无法达到原有去除性能的状态,需重新添加高活性的高效降解菌后才能逐渐恢复。通过PCR-DGGE分析可得,挂膜期间填料层中微生物变化较大,而进入稳定运行期后微生物则相对较稳定。MLBTF稳定运行后各层的主要菌种如下:上层 Pseudomonas T4,M rhodesianumH13,Pseudomonas fluorescens,中层 Pseudomonas DT4,M.rhodesianumH1 3,Pseudomonas veronii,下层 Amorphus sp.YIM D1O,Acidithiobacillus thiooxidans,Methylosinus sp.LW3;BTF 中主要有 Pseudomonas DT4,M.rhodesianumH13,Achromobacter piechaudii,Acidithiobacillus thiooxidans。