多层生物滤塔净化硫化氢废气研究

论文摘要

恶臭污染被认定为世界七大公害之一,其中含硫的污染物危害极大,一般以硫化氢的形式广泛存在。本课题以硫化氢作为研究对象,利用生物过滤法处理硫化氢气体,实验采用玉米芯和木屑作为填料,着重研究了脱硫菌的筛选、单层和多层滤塔的净化效果以及生物降解宏观动力学,主要的研究结论如下：1.从堆肥中,经过筛选驯化得到降解S2-的脱硫菌株,具有较好的去除效果,驯化成熟的菌液,经过十个小时左右,S2-的降解率可达到80%,对脱硫菌株的生长条件进行研究,结果表明该菌株生长的最适pH为4.0,最适温度为30℃。2.采用单层填料进行去除硫化氢的实验,硫化氢的去除率随着进气流量的增大而降低,综合考虑各种因素,实验选择0.2m3/h作为进气流量,要保持90%以上的去除率,玉米芯填料塔的进气负荷应小于144.7 g（H2S）/（m3·d）,木屑填料塔的进气负荷应小于99.4g（H2S）/（m3·d）。在生物滤塔运行初期,填料的吸附起主要作用,这时去除效果很好,随着填料的吸附饱和,去除率短时间下降,但随着微生物的大量繁殖,活性提高,去除率会再度升高,在一定的进气负荷范围内,去除率基本保持稳定。3.采用三层生物过滤塔处理硫化氢,要保持90%以上的去除率,玉米芯填料塔的进气浓度应低于200mg/m3,木屑填料塔的进气浓度应低于160mg/m3,当进气浓度较低时,玉米芯塔具有很好的去除效果,当进气浓度小于60mg/m3时,去除率保持在98%以上。4.通过研究各层填料的去除效率,结果表明,进气浓度较低时,下层填料起了主要作用,随着进气浓度的增高,下层填料中的微生物去除能力已经达到饱和,过高的进气浓度反而会抑制微生物的活性,使下层的填料的去除能力下降,中层和上层这时开始起主要作用。5.通过对填料含水率和去除率关系的研究,结果表明,单层填料时,玉米芯塔的含水率大于60%时；木屑塔的含水率在45%-50%之间时,去除效率最高。三层填料时,玉米芯塔含水率应保持在60%-70%,而木屑塔的含水率在50%-60%范围时,H2S的去除率最高,三层填料时,木屑塔的最适填料含水率有所提高。6.实验对填料的pH进行了连续两个月的监测,木屑填料的初始pH在6.9左右,玉米芯填料在6.5左右,随着填料塔的运行,填料的pH有所下降,在运行末期时,pH降到4-5之间,硫化氢的去除率并没有下降,酸性环境更加有利脱硫菌的生长。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 引言
• 1.1 恶臭污染的概念
• 1.1.1 恶臭污染的概念
• 1.1.2 恶臭气体的危害
• 1.1.3 恶臭气体的评价
• 1.1.4 恶臭气体的测定方法
• 1.2 硫化氢气体的污染现状
• 1.2.1 硫化氢的来源
• 1.2.2 硫化氢的危害
• 1.2.3 硫化氢的排放标准
• 1.3 硫化氢的主要去除方法
• 1.3.1 生物过滤法
• 1.3.2 生物滴滤法
• 1.3.3 生物洗涤法
• 1.3.4 生物法除臭的影响因素
• 1.4 硫化氢转化机理
• 1.4.1 生物法净化硫化氢气体
• 1.4.2 微生物降解动力学
• 1.5 国内外研究现状及问题
• 1.5.1 研究现状
• 1.5.2 存在问题
• 2 实验内容与方案
• 2.1 实验内容和目的
• 2.1.1 生物除臭工艺的选择
• 2.1.2 实验目的
• 2.1.3 实验内容
• 2.2 实验装置
• 2.2.1 实验装置的构成
• 2.2.2 填料的选择
• 2.2.3 工艺流程
• 2.3 分析项目及方法
• 2.4 微生物计数
• 2.4.1 培养基
• 2.4.2 样品稀释液的制备
• 2.4.3 平板涂布法测定
• 3 生物滤塔的启动
• 3.1 脱硫菌的筛选
• 3.1.1 菌种的来源
• 3.1.2 菌种的富集驯化
• 3.1.3 脱硫效果的验证
• 3.2 脱硫菌适宜生长条件的研究
• 3.2.1 初始pH对脱硫菌的生长的影响
• 3.2.2 初始接种量对脱硫细菌的生长的影响
• 3.2.3 培养温度对脱硫菌生长的影响
• 3.3 填料性质的测定
• 3.3.1 填料的物理性质
• 3.3.2 填料干燥速率曲线测定
• 3.3.3 填料浸出液的营养成分分析
• 3.4 驯化挂膜实验
• 4 单层生物滤塔处理硫化氢气体研究
• 4.1 实验材料和方法
• 4.1.1 实验装置
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 实验的结果与讨论
• 4.2.1 进气浓度对去除率的影响
• 4.2.2 容积负荷对去除率的影响
• 4.2.3 填料含水率对去除率的影响
• 4.2.4 填料pH值的变化
• 4.2.5 生物量的测定
• 5 多层生物滤塔处理硫化氢气体研究
• 5.1 实验材料和实验方法
• 5.1.1 实验装置
• 5.1.2 实验方法
• 5.1.3 实验目的
• 5.2 木屑填料塔实验结果与讨论
• 2S去除效率的影响'>5.2.1 气体流量和质量浓度对H₂S去除效率的影响
• 2S去除效率的影响'>5.2.2 填料含水率对H₂S去除效率的影响
• 2S去除效率的贡献'>5.2.3 各层填料对H₂S去除效率的贡献
• 5.2.4 生物宏观动力学
• 5.2.5 结果与讨论
• 5.3 玉米芯填料塔实验结果与讨论
• 2S去除率的影响'>5.3.1 填料分层对H₂S去除率的影响
• 2S去除效率的影响'>5.3.2 气体流量和质量浓度对H₂S去除效率的影响
• 2S去除效率的影响'>5.3.3 填料含水率对H₂S去除效率的影响
• 2S去除效率的贡献'>5.3.4 各层填料对H₂S去除效率的贡献
• 5.3.5 填料上硫酸根积累与容积负荷的关系
• 5.3.6 生物宏观动力学
• 5.3.7 结果与讨论
• 6 主要研究结论与展望
• 6.1 主要结论及分析
• 6.1.1 脱硫菌的筛选及培养条件
• 6.1.2 单层生物过滤塔去除硫化氢
• 6.1.3 三层生物滤塔去除硫化氢
• 6.2 建议和研究展望
• 6.2.1 生物滤塔工艺
• 6.2.2 生物降解机理
• 参考文献
• 个人简历
• 致谢