一、生物膜填料塔净化低浓度苯乙烯废气的初步实验研究（论文文献综述）
李艳萍[1]（2021）在《生物滴滤床处理苯乙烯废气研究》文中进行了进一步梳理苯乙烯是一种具有一定生物毒性的疏水性挥发性有机物（Volatile organic compounds,简称VOCs）,不仅会对环境造成危害,对人体也会造成极大的伤害。随着社会的发展,苯乙烯的用途愈加广泛,涉及多个行业,故需要加大对其的治理。由于生物滴滤法（Biotrickling filters,简称BTFs）的低成本、易操作、无二次污染等优点,在国内外受到越来越多的关注。本研究以自主选育的A.hermannii ST10为物质基础,以自主设计、委托加工的BTFs为实验平台,开展了苯乙烯生物降解特性、填料特性、BTFs工艺开发等研究;在吸附和吸收生物膜理论基础上,利用生物降解和传质动力学模型探索了苯乙烯生物去除机制。得到如下主要结果:（1）以取自珠海某化学材料有限公司吸收塔及重庆某润滑油分公司的废水样为分离源,通过样品驯化、富集培养、二次驯化、平板分离与纯化、降解能力表征等实验,筛选出2株优势苯乙烯降解菌,经16S r DNA鉴定为:革兰氏染色两株菌均呈阳性,鉴定结果分别为:Bacillus albus和Atlantibacter hermannii,分别命名为B.albus ST6和A.hermannii ST10。（2）A.hermannii ST10具有相对更强的苯乙烯降解能力,被选用于实验菌株。鉴于有关该菌株生物降解特性的可借鉴的报道甚少,开展了细胞生长与底物降解的条件优化研究,筛选得到的最佳工艺条件为p H值7.0,培养温度32℃,摇床转速120 r·min-1,接种量8%;在优化的条件下,A.hermannii ST10对1500 mg·m-3苯乙烯的去除率可达92.85%。在苯乙烯浓度为25-1900 mg·L-1的范围内,研究其生物降解特性发现,A.hermannii ST10对苯乙烯的最大降解能力为1800 mg·L-1;以生物降解特性为基础,利用Haldane’s模型描述了细胞生长和底物降解动力学行为,所得残差分别为:1.44×10-4,8.88×10-4,表明该模型具有较高的精确度。（3）在以聚氨酯泡沫（Polyurethane foam,简称PUF）为填料的双塔实验中,研究了进气浓度、进气流量、气液比、填料层高度等因素对BTFs工作性能的影响,得出其适宜操作条件为:入口气体浓度100～1500 mg·m-3,停留时间26.2～60.1 s,气液比100～60,且去除率随着填料层的增高而增大,随着进气浓度的增加而减小;此外,对比不同填料对苯乙烯去除效率的影响发现,PUF-拉西环混合填料平衡了挂膜与堵塞问题,收到了很好的处理效果,94.12%的去除率高于同等条件下单一填料的处理效果,BTFs运行也更加平稳;（4）利用实验数据进行动力学模型验证,研究表明实验数据与模型计算值基本一致,证明A.hermannii ST10菌株对苯乙烯废气的降解符合“吸收-生物膜”模型中的一级动力学模型和“吸附-生物膜”模型,这两种模型均可用于大致预测本研究中BTFs对苯乙烯的去除效果。本实验以实验组自主设计的BTFs及得到的高效降解苯乙烯菌株为基础进行实验研究,旨在提高BTFs降解苯乙烯废气的性能,研究结果对BTFs性能的提高及工业化应用具有一定的实际意义。
刘烁[2]（2020）在《两相分配生物反应器降解苯乙烯废气的实验研究及CFD模拟》文中指出两相分配生物反应器（Two phase partitioning bioreactor,TPPB）通过在水相中添加非水相（Non-aqueous phase,NAP）提高气液传质速率,进而增强生物净化效果。本课题以硅油为NAP构建TPPB,与单相生物反应器（One liquid phase bioreactor,OLPB）对比研究了进气浓度（）、循环液p H、停留时间（）及液气比（）对苯乙烯废气净化效果的影响,采用响应面优化实验探讨了TPPB最佳工艺条件,基于数学模型拟合了两种反应器传质和生物降解过程,利用FLUENT平台模拟了硅油强化苯乙烯废气的传质性能以及反应器中速度、浓度和湍流情况。结果表明:1)相比OLPB,同样条件下TPPB无论是去除负荷（EC）还是去除率（η）都较高。当Cin为200～400 mg·m-3时,两种反应器的去除率都较稳定,TPPB去除率平均可达94%。TPPB对苯乙烯进气浓度的改变有较强的适应性,本实验条件下苯乙烯最大去除能力为46.00 g·m-3·h-1。2)通过单因素实验分析,可得OLPB和TPPB中最佳都为37.5 s、循环液p H为7、L/G为0.25。采用响应面法对其进行优化研究得TPPB最佳工艺条件:EBRT为45.77 s、循环液p H为7.26、L/G为0.25,进行验证实验得到η为96%。3)基于数学模型对两种反应器传质和生物降解过程进行拟合,发现同一下TPPB中最大传质分数（β*s）值均高于OLPB,TPPB传质过程表现更为优越。苯乙烯变化与Michaelis-Menten模型相关性较高,同一下TPPB的最大去除负荷(ECmax)和半饱和常数（Ks）均高于OLPB。从β*s和角度观察,TPPB处理苯乙烯废气相比OLPB效果更好。4)利用FLUENT软件对OLPB和TPPB进行CFD模拟,通过研究反应器中连续气相速度分布、苯乙烯浓度分布和流场湍流强度情况,证明了硅油的添加确实增强了苯乙烯的传质过程,提高了苯乙烯的去除效率。
宋红旭,刘佳,李坚,杜佳辉,杨菊平[3]（2020）在《生物滴滤塔净化苯乙烯废气的性能研究》文中认为针对生物滴滤塔降解苯乙烯废气停留时间过长、去除负荷较低等问题,采用立式生物滴滤塔对苯乙烯废气进行降解,主要探究气体进口浓度、停留时间（EBRT）、营养液温度、停滞期等因素对生物滴滤塔净化苯乙烯废气性能的影响。实验结果表明:苯乙烯气体入口浓度为450mg/m3,营养液每小时喷淋量为90mL,停留时间超过23s的条件下,生物滴滤塔的总去除效率可达到90%以上;入口浓度为1 000mg/m3以下,停留时间为47.70s的条件下,降解效率可达100%,去除负荷最高达101.51g/m3·h。微生物群落分析表明:塔内上下两段微生物优势菌群类同,且各个优势菌群所占比例相差不大,塔内主要门水平优势菌群为Proteobacteria。此外,生物滴滤塔稳定运行223d,塔内生物量逐渐增高,pH值和压降没有明显变化,反应器运行性能良好。本次研究表明,采用生物滴滤塔降解苯乙烯废气有较好的效果,且可为工业上生物法降解苯乙烯废气提供基础数据参考。
宋红旭[4]（2020）在《生物滴滤法降解苯乙烯的性能研究》文中提出采用实验室自行设计的立式生物滴滤塔和卧式生物滴滤床作为实验装置,苯乙烯为目标污染物,立式滴滤塔内以8-10mm的优质陶粒作为填料,卧式生物滴滤床内以20ppi（per pore inch）孔径的聚氨酯海绵作为填料,利用高碑店污水处理厂二沉池的活性污泥作为菌源,经过驯化和扩培后得到降解苯乙烯的优势菌种进行挂膜启动,探究生物滴滤塔的降解性能、碳平衡和微生物群落结构变化情况。利用初步筛选出的优势菌种对立式塔进行挂膜启动,立式生物滴滤塔运行45d后,挂膜启动完成,在停留时间为67s,进口浓度为350mg/m3的条件下,去除效率可达到100%。反应器稳定运行期间,立式生物滴滤塔去除负荷最高可达108.53 g/（m3·h）。短期停滞后,反应器最快2d内即可恢复活性,最适营养液喷淋量为90m L/h,营养液p H值范围为6.0-7.0,塔体压降最大为30Pa,并未出现堵塞情况,立式生物滴滤塔运行性能良好。碳平衡探究中,CO2含量随进口浓度的增加而增加、随停留时间的减少而增加,C-CO2所占总输入碳含量的比例最高。利用筛选驯化后的苯乙烯优势菌种对不同聚氨酯海绵填料的卧式生物滴滤床进行挂膜启动。卧式生物滴滤床可在35d内挂膜启动完成,在停留时间为73s,进口浓度为350mg/m3的条件下,去除效率稳定在100%。稳定运行期间,压降为0,重启后微生物可快速恢复活性,抗冲击负荷能力强。卧式塔1（15cm*15cm*5cm结构的聚氨酯海绵）与卧式塔2（5cm*5cm*5cm结构的聚氨酯海绵）性能对比表明:相同工艺条件下,卧式塔2挂膜启动所需时间较少,运行性能较高。立式生物滴滤塔与卧式生物滴滤床稳定运行时期,降解苯乙烯废气的主要优势菌属为Pseudomonas菌属（假单胞菌属）、Gemmobacter菌属（芽殖杆菌属）和Acinetobacter菌属等。Pseudomonas菌属（假单胞菌属）相对丰度值最高,遇到不良外界环境后,Gemmobacter菌属和Acinetobacter菌属比例增大,增大对不良环境的抵抗能力。进口浓度、去除负荷等因素对微生物群落变化造成影响。
杜玲改[5]（2018）在《生物滴滤塔处理甲苯和二氯甲烷混合模拟废气的研究》文中研究说明近年来,石化行业的快速发展得到了社会高度关注,其在促进经济发展的同时也对我国的空气质量造成了严重的威胁,尤其是挥发性有机污染物（Volatile Organic Compounds,VOCs）因对人体有致癌、致畸和致突变的危害,而得到了人们的高度重视。在常见的几种VOCs的治理技术中,生物法因工艺简单,操作简单,运行成本低,无二次污染,是当前处理低浓度VOCs经济性较好的一种处理技术。本研究选择用生物滴滤塔工艺对甲苯和二氯甲烷的混合模拟废气进行降解。在进气口浓度为400 mg/m3,水浴温度30oC,循环营养液的喷淋量4 L/h,进气流量0.15 m3/h,气液比40,停留时间160s的条件下启动实验装置。去除效率稳定后,将进气浓度增大到1000mg/m3,其他条件不变,考察浓度变化对降解效率的影响。考察4种表面活性剂分别对甲苯和二氯甲烷的增溶性效果,及4种表面活性剂和4种金属离子分别对微生物生长的影响。结果表明:在增溶性实验中吐温-20对甲苯和二氯甲烷增溶效果较好;在对微生物生长影响实验中吐温-20和Ca2+对微生物生长的促进效果最明显,最大吸光度值分别为0.311和0.205。将不同浓度的吐温-20添加到生物滴滤塔内,考察吐温-20对混合模拟废气的去除效果的影响。当添加50 mg/L吐温-20时,生物滴滤塔对混合模拟废气的去除效率最高,为81.82%,去除能力为20.07g/（m3·h）。在此的基础上,考察Ca2+浓度对去除效率的影响。结果表明:在添加50 mg/L吐温-20的基础上,加入35mg/L的Ca2+,去除效率最好,为97.61%,去除能力为23g/（m3·h）。为了与实际生产过程相结合,考察有机负荷和停留时间的变化对滴滤塔去除效果的影响。结果表明:生物滴滤塔对混合废气的去除效率随着有机负荷的增高而降低,但对甲苯和二氯甲烷的去除能力有一定提高;停留时间为240s和160s时,对去除效果未产生较大影响,当停留时间小于160s后,去除效率随着停留时间的减小而下降。添加吐温-20和Ca2+强化了生物滴滤塔的性能,使其能够快速的恢复活性并能保持长期的稳定运行。
郑超群[6]（2018）在《生物膜填料塔强化烟气同时脱硫脱氮的动力学研究》文中研究表明目前,烟气脱硫脱氮技术已日趋完善,各种强化技术已全面开展,设法提高烟气同时脱硫脱氮效率已成为课题研究的首要任务。分别采用生物膜填料塔和气液垂直交错流式生物膜填料塔进行烟气同时脱硫脱氮的研究,以陶粒作为生物塔的填料,利用昆明市污水处理厂取来的活性污泥挂膜,待系统运行稳定后,分别进行了化学强化、生物强化和集成强化的研究,并考察其相关动力学问题。（1）运用吸附-生物膜理论模型,模拟生物膜填料塔和气液垂直交错流式生物膜填料塔NOX入口质量浓度的影响,对比验证其出口质量浓度、生化去除量及净化效率理论值与实验值,模拟效果较好（相关系数在0.810.99）,模拟研究可知吸附-生物膜理论能较好地模拟生物膜填料塔和气液垂直交错流式生物膜填料塔净化NOX的过程。依据吸附-生物膜理论模型和吸附传递生物降解理论模型模拟生物膜填料塔净化NOX的过程,分析可知:相比于吸附传递生物降解机理模型,吸附-生物膜理论模型能更好地模拟生物膜填料塔净化NOX的过程。（2）在化学强化和生物强化法烟气同时脱硫脱氮的动力学研究中,SO2、NOX在生物膜填料塔内的微生物降解反应均为一级反应,反应类型均为快速生化反应;分别对化学强化和生物强化前后建立吸附-生物膜动力学模型,模拟NOX入口质量浓度的影响,对比验证其出口质量浓度、生化去除量及净化效率理论值与实验值,模拟效果较好（相关系数在0.860.99）。（3）在集成强化法提高生物膜填料塔和气液垂直交错流式生物膜填料塔烟气同时脱硫脱氮性能实验中,化学强化作用和定向强化作用均发挥重要作用,集成强化技术是可行的。集成强化后,生物膜填料塔和气液垂直交错流式生物膜填料塔的脱硫脱氮效率都有了显着提高,脱硫效率都达到100%,生物膜填料塔的平均脱氮效率为49.39%,比原生物膜系统的平均脱氮效率高出25.55%;而气液垂直交错流式生物膜填料塔的平均脱氮效率为51.33%,比原生物膜系统的平均脱氮效率高出18.61%。（4）在集成强化法烟气同时脱硫脱氮的动力学研究中,生化反应动力学研究表明:SO2、NOX的微生物降解反应均为一级反应,且反应类型均为快速生化反应;建立吸附-生物膜动力学模型,分别模拟生物膜填料塔和气液垂直交错流式生物膜填料塔的原生物膜系统、化学强化系统及化学+定向强化系统SO2、NOX入口质量浓度的影响,对比验证其出口浓度、生化去除量及净化效率理论值与实验值,模拟效果较好（相关系数在0.730.99）。
郑超群,张艮林,孙佩石,吴志浩,邹平,毕晓伊,王洁,任洪强,张徐祥[7]（2017）在《生物强化法烟气同时脱硫脱氮的动力学研究》文中研究表明对生物强化法烟气同时脱硫脱氮的动力学进行探讨研究,结果表明:生物强化前后,生物膜中的SO2、NOX的生化降解反应均为一级反应,且SO2、NOX在生物膜中的生化降解反应均为快速生化反应;依据吸附-生物膜理论及其动力学模型,对生物强化前后NOX的出口气体浓度、生化去除量及净化效率进行模拟及对比验证表明,利用该理论建立的动力学模型模拟的理论值与实验值之间均具有较好的相关性（相关系数在0.950.99）。
郑超群,张艮林,孙佩石,吴志浩,邹平,毕晓伊,王洁,任洪强,张徐祥[8]（2017）在《吸附-生物膜理论模型对鼓泡塔和生物膜填料塔净化NOX的适用性研究》文中认为依据"吸附-生物膜"理论对烟气同时脱硫脱氮用鼓泡塔和生物膜填料塔净化NOX进行了模拟研究,结果表明,运用"吸附-生物膜"理论及其动力学模型模拟鼓泡塔和生物膜填料塔对低浓度的NOX净化过程均具有良好的适用性。在进气量为0.4 m3/h、循环液喷淋量为1215 L/h、pH为0.52.0、入口气体NOX浓度为11001700 mg/m3的操作条件下,两类净化塔NOx的出口浓度、生化去除量、净化效率的模拟理论值和实验值之间均具有良好的相关性,相关系数都>0.79。
郑超群,张艮林,孙佩石,邹平,毕晓伊,王洁,吴志浩,姜阅,任洪强[9]（2016）在《生物法净化废气的动力学研究进展》文中指出本文综述了生物法净化工业废气的动力学研究进展,主要介绍了苯类（如苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等）,醛类（如甲醛等）和气态无机物（如H2S、SO2及NOx等）等的生物净化过程的动力学过程分析、动力学模型研究与验证等,并展望了研究的发展方向。
郭霞,李伯阳,莫文锐,杨建宇,冯辉[10]（2016）在《低浓度有毒有害气体净化技术及研究进展》文中指出综述了低浓度有毒有害气体净化技术,主要介绍了其中最有优势且应用较多的生物法净化技术,指出其净化处理低浓度废气存在问题并对其应用前景进行了展望。
二、生物膜填料塔净化低浓度苯乙烯废气的初步实验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、生物膜填料塔净化低浓度苯乙烯废气的初步实验研究（论文提纲范文）
（1）生物滴滤床处理苯乙烯废气研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 生物法处理苯乙烯废气概述 |
| 1.3 生物滴滤法处理苯乙烯的研究现状 |
| 1.3.1 生物滴滤法处理机制研究 |
| 1.3.2 苯乙烯在生物滴滤床中的传质特性 |
| 1.3.3 生物滴滤法填料的优选 |
| 1.3.4 增加传质效率提高生物滴滤床性能 |
| 1.3.5 传质动力学模型的研究 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 高效苯乙烯降解菌的筛选及鉴定 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.1.3 培养基 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 样品的驯化 |
| 2.2.2 菌种的分离 |
| 2.2.3 24 孔板法初筛 |
| 2.2.4 摇瓶复筛 |
| 2.2.5 菌株16S r DNA分子生物学鉴定 |
| 2.3 分析方法 |
| 2.3.1 菌株形态观察 |
| 2.3.2 24 孔板中苯乙烯液滴的变化观测 |
| 2.3.3 细胞密度检测 |
| 2.3.4 革兰氏染色 |
| 2.4 实验结果与讨论 |
| 2.4.1 菌种的驯化分离结果 |
| 2.4.2 菌种初筛结果 |
| 2.4.3 菌种复筛结果 |
| 2.4.4 菌株的形态 |
| 2.4.5 苯乙烯高效降解菌株16S rDNA鉴定结果 |
| 2.5 总结 |
| 第3章 菌株的降解特性研究及其降解动力学研究 |
| 3.1 实验材料与仪器 |
| 3.1.1 实验材料和培养基 |
| 3.1.2 实验仪器与设备 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 不同培养条件对菌株A.hermannii ST10 降解效率的影响 |
| 3.2.2 响应面优化最佳降解条件 |
| 3.2.3 菌株A.hermannii ST10 的降解特性分析 |
| 3.3 分析方法 |
| 3.3.1 液相苯乙烯标准曲线的绘制 |
| 3.3.2 顶空-气质联用测定液相苯乙烯浓度 |
| 3.4 实验结果与讨论 |
| 3.4.1 不同培养条件对菌株A.hermannii ST10 降解效率的影响 |
| 3.4.2 响应面优化最佳降解条件 |
| 3.4.3 回归模型建立及残差分析 |
| 3.4.4 因素影响分析 |
| 3.4.5 响应面曲面交互作用及最优值的确定 |
| 3.4.6 模型的验证 |
| 3.4.7 苯乙烯浓度对菌株A.hermannii ST10 降解效率的影响 |
| 3.4.8 菌株降解动力学分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 生物滴滤床净化苯乙烯废气的实验研究 |
| 4.1 实验材料与仪器 |
| 4.1.1 实验药品 |
| 4.1.2 实验仪器 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 进气浓度及停留时间(EBRT)对苯乙烯净化效果的影响 |
| 4.2.2 气液比(Q/L)对苯乙烯净化效果的影响 |
| 4.2.3 不同填料层高度对苯乙烯净化效果的影响 |
| 4.2.4 不同填料对苯乙烯净化效果的影响 |
| 4.2.5 生物膜形貌分析 |
| 4.2.6 填料的选择 |
| 4.2.7 实验装置与流程 |
| 4.3 分析方法 |
| 4.3.1 填料物性的测量 |
| 4.3.2 苯乙烯浓度的测定 |
| 4.3.3 气相苯乙烯标准曲线的绘制 |
| 4.3.4 去除效率、去除负荷和空床停留时间的计算 |
| 4.4 实验结果及讨论 |
| 4.4.1 填料的物性 |
| 4.4.2 进气浓度及停留时间(EBRT)对苯乙烯净化效果的影响 |
| 4.4.3 气液比(Q/L)对苯乙烯净化效果的影响 |
| 4.4.4 不同填料层高度及进气浓度对苯乙烯去除效率的影响 |
| 4.4.5 不同填料层高度及进气流量对苯乙烯去除效率的影响 |
| 4.4.6 不同填料对苯乙烯净化效果的影响 |
| 4.4.7 生物滴滤塔内填料上生物膜分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 生物滴滤法净化苯乙烯废气的传质动力学模型 |
| 5.1 “吸收生物膜”模型的建立 |
| 5.1.1 理论基础 |
| 5.1.2 气液相传质扩散 |
| 5.1.3 苯乙烯废气在生物膜内的扩散和反应 |
| 5.1.4 模型的验证 |
| 5.2 “吸附-生物膜模型”的建立 |
| 5.2.1 理论基础 |
| 5.2.2 吸附-生物膜理论的建立 |
| 5.2.3 吸附-生物膜理论的验证 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学习期间科研成果 |
（2）两相分配生物反应器降解苯乙烯废气的实验研究及CFD模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 苯乙烯的危害及治理技术 |
| 1.2 生物治理技术的研究进展 |
| 1.2.1 生物反应器的结构 |
| 1.2.2 生物处理工艺的优缺点 |
| 1.2.3 强化生物处理工艺研究 |
| 1.3 两相分配生物反应器(TPPB)的研究进展 |
| 1.3.1 TPPB的原理 |
| 1.3.2 非水相的选择 |
| 1.3.3 TPPB在废气处理中的应用 |
| 1.4 计算流体力学(CFD)的研究进展 |
| 1.4.1 CFD概述 |
| 1.4.2 CFD的求解过程 |
| 1.4.3 FLUENT概述 |
| 1.5 课题研究内容及路线 |
| 1.5.1 课题研究目的及意义 |
| 1.5.2 课题研究内容 |
| 1.5.3 课题技术路线 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验仪器与药品 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.2 降解菌群的培养与驯化 |
| 2.3 生物反应器的结构 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.5 分析方法 |
| 第3章 两相分配生物反应器净化苯乙烯废气 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 进气浓度对苯乙烯去除能力的影响 |
| 3.3 苯乙烯进气负荷与去除负荷的关系 |
| 3.4 单因素实验分析 |
| 3.4.1 循环液pH对苯乙烯去除能力的影响 |
| 3.4.2 停留时间对苯乙烯去除能力的影响 |
| 3.4.3 液气比对苯乙烯去除能力的影响 |
| 3.5 响应面试验优化 |
| 3.5.1 响应面试验设计及结果 |
| 3.5.2 回归模型的建立及检验 |
| 3.5.3 响应面图分析及最佳条件优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 两相分配生物反应器的模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 生物技术的机理 |
| 4.2.1 VOCs的传质过程 |
| 4.2.2 微生物的降解过程 |
| 4.3 TPPB模型的构建 |
| 4.3.1 传质路径 |
| 4.3.2 传质系数 |
| 4.3.3 生物降解动力学 |
| 4.4 TPPB的过程模拟 |
| 4.4.1 VOCs最大传质分数 |
| 4.4.2 生物降解动力学参数 |
| 4.5 硅油强化苯乙烯传质过程的CFD模拟 |
| 4.5.1 CFD模拟过程 |
| 4.5.2 结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（3）生物滴滤塔净化苯乙烯废气的性能研究（论文提纲范文）
| 1 材料和方法 |
| 1.1 菌种培养 |
| 1.2 实验装置 |
| 1.3 分析方法 |
| 1.4 实验工序 |
| 1.5 微生物群落分析 |
| 1.5.1 DNA提取 |
| 1.5.2 PCR扩增 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 挂膜启动期间对苯乙烯的降解能力 |
| 2.2 不同停留时间及短期停滞对去除效率的影响 |
| 2.3 不同进气浓度对去除效率的影响 |
| 2.4 微生物群落分析 |
| 3 结论 |
（4）生物滴滤法降解苯乙烯的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的来源及危害 |
| 1.1.2 挥发性有机物的排放标准 |
| 1.1.3 苯乙烯简介 |
| 1.2 VOCs的主要控制技术 |
| 1.2.1 物理技术 |
| 1.2.1.1 吸收法 |
| 1.2.1.2 吸附法 |
| 1.2.1.3 冷凝法 |
| 1.2.1.4 膜分离法 |
| 1.2.2 化学技术 |
| 1.2.2.1 燃烧法 |
| 1.2.2.2 等离子体分解法 |
| 1.2.2.3 光催化分解法 |
| 1.2.2.4 臭氧分解法 |
| 1.2.3 生物技术 |
| 1.2.3.1 生物过滤法 |
| 1.2.3.2 生物洗涤法 |
| 1.2.3.3 生物滴滤法 |
| 1.3 生物滴滤法处理VOCs的研究现状及进展 |
| 1.3.1 生物滴滤反应器类型的研究 |
| 1.3.2 目标污染物的研究 |
| 1.3.3 生物塔填料的研究 |
| 1.3.4 工艺参数的研究 |
| 1.3.5 生物塔内微生物群落研究 |
| 1.3.6 反应机理和动力学模型 |
| 1.3.7 助剂 |
| 1.4 生物法在应用中存在的问题 |
| 1.5 本课题的提出和主要研究内容 |
| 第2章 苯乙烯优势降解菌的筛选和驯化 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.1.1 药品和试剂 |
| 2.1.2 活性污泥来源 |
| 2.1.3 液体培养基的配制 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 气相苯乙烯浓度的测定方法(标准曲线的测定) |
| 2.4 苯乙烯优势降解菌的驯化与扩培 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 立式生物滴滤塔净化苯乙烯废气的实验研究 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 实验材料与方法 |
| 3.1.2.1 药品与试剂 |
| 3.1.2.2 营养液成分及浓度 |
| 3.1.2.3 菌种与填料 |
| 3.1.3 实验仪器与设备 |
| 3.1.4 分析条件与方法 |
| 3.1.4.1 塔内压损、温湿度和营养液pH的测定方法 |
| 3.1.4.2 生物量和扫描电镜的测定方法 |
| 3.1.4.3 出口中CO_2 含量、总有机碳(TOC)及总氮(TN)的测定方法 |
| 3.1.5 生物滴滤塔性能评价指标 |
| 3.2 实验结果与分析 |
| 3.2.1 立式生物塔的挂膜启动 |
| 3.2.2 停留时间对生物滴滤塔稳定运行的影响 |
| 3.2.3 进气浓度对生物滴滤塔稳定运行的影响 |
| 3.2.4 喷淋量对生物滴滤塔稳定运行的影响 |
| 3.2.5 生物滴滤塔碳平衡的探究 |
| 3.2.5.1 进口浓度及停留时间对CO2的影响 |
| 3.2.5.2 CO_2、TOC和生物量三者中的所利用的碳源各占比例值 |
| 3.2.6 短期停滞对生物滴滤塔稳定运行的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 卧式生物滴滤床净化苯乙烯废气的实验研究 |
| 4.1 实验材料与方法 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 实验材料与方法 |
| 4.1.2.1 药品与试剂(同3.1.2.1) |
| 4.1.2.2 营养液成分及浓度(同3.1.2.2) |
| 4.1.2.3 菌种与填料 |
| 4.1.3 实验仪器与设备(同3.1.3) |
| 4.1.4 分析条件及方法 |
| 4.1.4.1 塔内压损与pH的测定方法(同3.1.4) |
| 4.1.5 生物滴滤床性能评价指标(同3.1.5) |
| 4.2 实验结果与分析 |
| 4.2.1 空白填料的吸附作用的对比 |
| 4.2.2 卧式生物滴滤床的挂膜启动 |
| 4.2.3 停留时间对生物滴滤床稳定运行的影响 |
| 4.2.4 进气浓度对生物滴滤床稳定运行的影响 |
| 4.2.5 短期停滞研究 |
| 4.2.6 填料放置方式对生物滴滤床运行性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 生物滴滤塔降解苯乙烯废气的微生态分析 |
| 5.1 实验材料与方法 |
| 5.1.1 样品采集 |
| 5.1.2 样品预处理 |
| 5.1.3 提取样品DNA |
| 5.1.4 PCR扩增 |
| 5.1.4.1 PCR第一轮扩增 |
| 5.1.4.2 PCR反应第二轮扩增 |
| 5.1.5 DNA纯化回收 |
| 5.1.6 定量混合 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.2.1 塔内微生物物种多样性的变化分析 |
| 5.2.2 OTU聚类分析 |
| 5.2.3 物种群落和丰度变化分析 |
| 5.2.3.1 样品间微生物门水平群落分析 |
| 5.2.3.2 样品间属水平微生物群落结构分析 |
| 5.2.4 PCA主成分分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 展望与建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）生物滴滤塔处理甲苯和二氯甲烷混合模拟废气的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 挥发性有机物的定义及来源 |
| 1.2.1 挥发性有机物的定义 |
| 1.2.2 挥发性有机物的来源及危害 |
| 1.3 挥发性有机物的处理技术 |
| 1.4 生物法处理有机废气的工艺 |
| 1.4.1 生物法去除有机废气的机理 |
| 1.4.2 生物法处理有机废气工艺的选择 |
| 1.5 国内外关于生物滴滤塔的研究现状 |
| 1.5.1 去除VOCs种类及操作条件的研究 |
| 1.5.2 填料的选择方面的研究 |
| 1.5.3 动力学模型 |
| 1.5.4 微生物相及生物量的研究 |
| 1.6 添加剂对降解VOCs的作用 |
| 1.6.1 表面活性剂 |
| 1.6.2 金属离子 |
| 1.7 研究意义、内容及技术路线 |
| 1.7.1 研究意义 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 1.7.3 技术路线 |
| 第二章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验装置及流程 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 模拟气体 |
| 2.2.2 微生物菌种的来源 |
| 2.2.3 填料 |
| 2.2.4 营养液 |
| 2.2.5 添加剂 |
| 2.3 实验试剂与仪器 |
| 2.3.1 实验试剂 |
| 2.4 实验条件 |
| 2.4.1 温度 |
| 2.4.2 湿度 |
| 2.4.3 pH |
| 2.4.4 压降系统 |
| 2.5 试验方法 |
| 2.5.1 气相分析方法 |
| 2.5.2 生物量的检测方法 |
| 第三章 菌种的驯化及强化因子对菌种生长的影响 |
| 3.1 菌种的驯化与筛选 |
| 3.2 表面活性剂对甲苯和二氯甲烷增溶性的研究 |
| 3.3 表面活性剂对微生物生长的影响 |
| 3.3.1 硬脂酸对微生物生长的影响 |
| 3.3.2 大豆卵磷脂对微生物生长的影响 |
| 3.3.3 新洁尔灭对微生物生长的影响 |
| 3.3.4 吐温-20对微生物生长的影响 |
| 3.3.5 最适表面活性剂的选择 |
| 3.4 金属离子对微生物生长的影响 |
| 3.4.1 Ca~(2+)对微生物生长的影响 |
| 3.4.2 Mg~(2+)对微生物生长的影响 |
| 3.4.3 Zn~(2+)对微生物生长的影响 |
| 3.4.4 Mn~(2+)对微生物生长的影响 |
| 3.4.5 最适金属离子的选择 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 生物滴滤塔对甲苯及二氯甲烷混合气体的去除 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.1.1 生物滴滤塔的启动与挂膜 |
| 4.1.2 添加吐温-20对生物滴滤塔的强化效果 |
| 4.1.3 添加Ca~(2+)对生物滴滤塔的强化效果 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 生物滴滤塔的启动和挂膜 |
| 4.2.2 提升甲苯和二氯甲烷混合气体浓度对去除效果的影响 |
| 4.2.3 吐温-20对生物滴滤塔的强化效果 |
| 4.2.4 Ca~(2+)对生物滴滤塔的强化效果 |
| 4.2.5 生物膜蓄积情况 |
| 4.2.6 生物滴滤塔各层的去除效率 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 主要操作条件对生物滴滤塔运行效果的影响 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.1.1 改变生物滴滤塔的运行条件对去除率的影响 |
| 5.1.2 生物滴滤塔的闲置与恢复 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 有机负荷对去除效率的影响 |
| 5.2.2 停留时间对去除效率的影响 |
| 5.2.3 生物滴滤塔的闲置与恢复情况 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得的相关研究成果 |
| 致谢 |
（6）生物膜填料塔强化烟气同时脱硫脱氮的动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 生物法净化废气的动力学研究进展 |
| 1.2.1 生物法净化苯类挥发性有机废气的动力学研究 |
| 1.2.2 生物法净化醛类溶解性有机废气的动力学研究 |
| 1.2.3 生物法净化气态无机物类废气的动力学研究 |
| 1.3 课题研究的意义与目的 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 第二章 实验设计与研究方法 |
| 2.1 实验装置及工艺流程 |
| 2.1.1 生物膜填料塔系统装置及流程 |
| 2.1.2 气液垂直交错流式生物膜填料塔系统装置及流程 |
| 2.2 实验菌种及模拟废气来源 |
| 2.2.1 实验菌种 |
| 2.2.2 实验用模拟烟气 |
| 2.3 实验试剂与仪器 |
| 2.3.1 实验试剂 |
| 2.3.2 实验仪器 |
| 2.4 实验样品分析方法 |
| 第三章 吸附-生物膜理论模型和吸附传质生物降解理论模型的适用性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 实验药品及仪器 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.4 实验结果及分析 |
| 3.4.1 吸附-生物膜理论模型的适用性研究 |
| 3.4.2 吸附传递生物降解机理模型的适用性研究 |
| 3.5 本章结论 |
| 第四章 化学强化、生物强化法烟气同时脱硫脱氮的动力学研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 实验药品及仪器 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.4 实验结果及分析 |
| 4.4.1 生化反应动力学研究 |
| 4.4.2 吸附-生物膜理论模型的适用性验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 集成强化法烟气同时脱硫脱氮的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 实验药品及仪器 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 集成强化法烟气同时脱硫脱氮的动力学研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料 |
| 6.2.1 实验装置 |
| 6.2.2 实验药品及仪器 |
| 6.3 实验方法 |
| 6.4 实验结果及分析 |
| 6.4.1 生化反应动力学研究 |
| 6.4.2 吸附-生物膜理论模型的适用性验证 |
| 6.5 本章结论 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究生阶段科研成果以及参与的科研项目 |
（7）生物强化法烟气同时脱硫脱氮的动力学研究（论文提纲范文）
| 1 实验装置、流程及条件 |
| 2 生化反应动力学研究 |
| 2.1 生化反应级数的确定 |
| 2.2 SO2、NOX气体生化降解速率的控制步骤分析 |
| 3 吸附-生物膜理论模型的建立及适用性分析 |
| 3.1 建立吸附-生物膜理论动力学模型 |
| 3.2 吸附-生物膜理论模型适用性分析 |
| 3.3 吸附-生物膜理论动力学模型对生物膜填料塔净化NOX过程的适用性验证 |
| 4 结论 |
（8）吸附-生物膜理论模型对鼓泡塔和生物膜填料塔净化NOX的适用性研究（论文提纲范文）
| 1 实验装置和流程 |
| 2 吸附-生物膜理论模型的建立及适用性分析 |
| 2.1 建立吸附-生物膜理论的动力学模型[22-25] |
| 2.2 吸附-生物膜理论模型适用性分析 |
| 3 动力学模型的适用性验证 |
| 3.1 吸附-生物膜理论动力学模型对鼓泡塔净化NOX过程的适用性验证 |
| 3.2 吸附-生物膜理论动力学模型对生物膜填料塔净化NOX过程的适用性验证 |
| 4 结论 |
（10）低浓度有毒有害气体净化技术及研究进展（论文提纲范文）
| 1 吸附法 |
| 2 热破坏法 |
| 3 冷凝法 |
| 4 吸收法 |
| 5 光分解法 |
| 6 等离子体分解法 |
| 7 臭氧分解法 |
| 8 生物法 |
| 8.1 生物法处理低浓度甲醛废气 |
| 8.2 生物法净化低浓度硫化氢废气 |
| 8.3 生物法净化低浓度苯类废气 |
| 8.4 生物法脱硫脱氮 |
| 9 生物法处理低浓度废气净化技术现有问题改进及应用前景 |
四、生物膜填料塔净化低浓度苯乙烯废气的初步实验研究（论文参考文献）
- [1]生物滴滤床处理苯乙烯废气研究[D]. 李艳萍. 重庆工商大学, 2021(08)
- [2]两相分配生物反应器降解苯乙烯废气的实验研究及CFD模拟[D]. 刘烁. 河北科技大学, 2020(06)
- [3]生物滴滤塔净化苯乙烯废气的性能研究[J]. 宋红旭,刘佳,李坚,杜佳辉,杨菊平. 四川环境, 2020(04)
- [4]生物滴滤法降解苯乙烯的性能研究[D]. 宋红旭. 北京工业大学, 2020(06)
- [5]生物滴滤塔处理甲苯和二氯甲烷混合模拟废气的研究[D]. 杜玲改. 河北工业大学, 2018(06)
- [6]生物膜填料塔强化烟气同时脱硫脱氮的动力学研究[D]. 郑超群. 云南大学, 2018(01)
- [7]生物强化法烟气同时脱硫脱氮的动力学研究[J]. 郑超群,张艮林,孙佩石,吴志浩,邹平,毕晓伊,王洁,任洪强,张徐祥. 环境科学导刊, 2017(06)
- [8]吸附-生物膜理论模型对鼓泡塔和生物膜填料塔净化NOX的适用性研究[J]. 郑超群,张艮林,孙佩石,吴志浩,邹平,毕晓伊,王洁,任洪强,张徐祥. 环境科学导刊, 2017(05)
- [9]生物法净化废气的动力学研究进展[A]. 郑超群,张艮林,孙佩石,邹平,毕晓伊,王洁,吴志浩,姜阅,任洪强. 2016中国环境科学学会学术年会论文集（第三卷）, 2016
- [10]低浓度有毒有害气体净化技术及研究进展[J]. 郭霞,李伯阳,莫文锐,杨建宇,冯辉. 环境科学导刊, 2016(S1)