生物过滤器处理挥发性有机物试验研究

论文摘要

生物过滤法净化挥发性有机物（VOCs）是近年来在我国成为研究热点之一。与焚烧后洗涤等传统净化方法相比,生物净化法具有设备简单、投资少、运行费用低、无二次污染等优点,但净化处理周期相对较长。本文以废物堆肥残渣为填料,在一座恒温（37℃）实验室内,分别以堆肥尾气、模拟混合气体（苯、甲苯和丙酮）、厌氧消化产气等作为处理对象,进行生物过滤器降解,试验研究了待处理气体入口浓度、出口浓度、填料特性对生物过滤器净化效率的影响,以便为生物过滤器的实际应用提供了参考。研究发现:（1）通过对堆肥尾气利用进行定性与定量的分析GC-MS法,研究发现堆肥尾气中含有21种物质,其中氨气、硫化氢等12种物质的含量较大。氨气、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚这4种气体的含量较高且时间持续较长之外,其余17种气体仅在第一周内出现,且含量较小。（2）生物过滤器对堆肥尾气的处理结果较为理想,生物过滤器出口没有监测出臭味气体,可以认为去除率接近100%。（3）三个月连续试验结果表明采用堆肥残渣与木块为填料的生物过滤器对厌氧消化气体中VOCs的去除效率较高且性能稳定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 挥发性有机化合物的概念
• 1.2 挥发性有机化合物的来源及种类
• 1.3 挥发性有机化合物的危害
• 1.4 挥发性有机化合物的污染现状
• 1.5 课题的来源及背景
• 第2章 挥发性有机化合物的净化技术
• 2.1 挥发性有机化合物的传统净化技术
• 2.1.1 燃烧法
• 2.1.2 吸收法
• 2.1.3 吸附法
• 2.1.4 冷凝法
• 2.2 挥发性有机化合物净化新技术
• 2.2.1 微波催化氧化技术
• 2.2.2 膜基吸收净化技术
• 2.2.3 纳米材料净化技术
• 2.2.4 非平衡等离子体净化技术
• 2.2.5 生物净化技术
• 第3章 课题研究的方案及内容
• 3.1 试验方案的确定
• 3.1.1 目标污染物的选择
• 3.1.2 研究目标
• 3.1.3 过滤器的设计和加工
• 3.1.4 有关过滤器最佳操作参数的研究和确定
• 3.1.5 有关过滤器填料的选择和搭配方面的研究
• 3.1.6 有关过滤器生物机理和模型的研究
• 3.2 本课题要解决的主要问题
• 3.3 本课题的研究内容
• 3.4 生物净化有机废气的过程机理
• 3.4.1 吸收-生物膜理论（三膜理论）
• 3.4.2 吸附-生物膜理论（双膜理论）
• 3.5 生物过滤反应器的性能参数及其影响因素
• 3.5.1 生物过滤器的性能参数
• 3.5.2 影响反应器性能的因素
• 第4章 生物过滤器处理堆肥过程中产生的尾气
• 4.1 实验材料
• 4.1.1 生物过滤器填料
• 4.1.2 标准气体
• 4.2 参数分析方法
• 4.3 试验过程及方法
• 4.4 试验结果
• 第5章 生物过滤器去除厌氧发酵气体的实验研究
• 5.1 实验材料
• 5.1.1 生物过滤器填料
• 5.1.2 标准气体
• 5.1.3 试验器材
• 5.2 参数分析方法
• 5.3 实验工艺流程
• 5.4 实验步骤
• 5.5 结果与分析
• 结论
• 附录 试验过程中涉及的物质的性质
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文