随着我国经济的快速发展,城镇居民的住房条件得到了很大改善,室内建筑装修材料的在建筑中被大量使用,由此产生的病态建筑综合症(SBS)成为长期毒害众多居住者的主要室内环境问题。甲醛作为室内装修污染中的头号污染物,已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。随着人们对室内空气品质要求的不断提高,室内甲醛的去除问题已经引起了人们的普遍关注。本课题通过理论计算和实验分析,对固定化微生物降解室内空气中的甲醛污染物进行了研究。甲醛的生化降解机理分析表明,甲醛在细菌体内通过氧化和同化两种过程进行代谢,其中,甲醛脱氢酶和甲醛歧化酶在细菌的氧化过程中起到重要的催化作用,而3-磷酸6-己酮糖合成酶以及丝氨酸转羟甲基酶则分别在同化甲醛的过程中,通过磷酸核酮糖代谢途径和丝氨酸代谢途径起到催化的作用。实验研究表明,采用固定化微生物技术制成的海藻酸钙凝胶小球对甲醛有去除作用,海藻酸钙凝胶小球包埋恶臭假单胞菌与填料结合可制成生物过滤器。生物过滤器阻力控制在120Pa或更低范围内包埋细菌可以长期保持活力。固定化细菌包埋效果好,不会产生微生物泄漏。实验通过控制液体喷淋量、入口空气甲醛浓度和空气流量等不同工况,对生物过滤器的甲醛去除效率和微生物的生化去除量进行了研究。在空气流量1.5L/min,入口甲醛浓度0.8mg/m3,液体喷淋量34ml/h的实验条件下,微生物对甲醛的去除效率可达86%-91%,生化去除量约为每天1.62-1.75mg。通过对微生物降解甲醛进行动力学分析,结合传热传质和物理化学中的相关原理,建立了海藻酸钙凝胶小球包埋恶臭假单胞菌降解甲醛的模型,在此基础上推出在理想密布条件下生物过滤器的理论去除模型。理论模型的计算结果能够在较广泛实验条件内与实验值相符合。对生物过滤器进行实验舱衰减实验确定了微生物在降解过程中起到的作用。在循环流量约25L/min的条件下,实验用生物过滤器可在9小时内将实验舱内甲醛浓度超出国家标准10倍的空气净化到室内要求限以内。采用固定化微生物技术可以实现快速有效地治理室内空气中的甲醛污染物,不产生二次污染,但室内环境中的相对湿度与生物过滤器之间的相互影响等问题仍有待进一步研究。