生物過(guò)濾塔降解含乙苯廢氣動(dòng)力學(xué)模型
摘要：以陶粒作為生物過(guò)濾床的填料凈化含乙苯廢氣. 通過(guò)對(duì)乙苯降解過(guò)程的分析，在穩(wěn)態(tài)條件下建立了生物膜內(nèi)Δx 微元上的物質(zhì)平衡方程. 并通過(guò)適當(dāng)假設(shè)條件，將模型進(jìn)行簡(jiǎn)化求解，得出了零級(jí)反應(yīng)方程及一級(jí)反應(yīng)方程. 用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)方程進(jìn)行了擬合。
關(guān)鍵詞：生物過(guò)濾塔；含乙苯廢氣；動(dòng)力學(xué)模型
石油化工、橡膠再生、油漆噴涂、制藥、印刷、制鞋等行業(yè)中大量使用和排放各種揮發(fā)性有機(jī)物. 國(guó)內(nèi)外對(duì)生物法凈化揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行了一些研究. 國(guó)外學(xué)者的研究方向主要集中在以下幾個(gè)方面：濾料的優(yōu)化選擇[1]；不同污染物的去除[2-4]；反應(yīng)條件的優(yōu)化[5,6](包括噴淋液、生物膜和床層壓降等)；動(dòng)力學(xué)模型[7,8]等. 國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究尚處于起步階段. 孫佩石等[9]以不銹鋼拉西環(huán)作為生物掛膜的介質(zhì)去除廢氣中的甲苯，并建立了“吸附-生物膜理論”. 李國(guó)文等[10]、劉強(qiáng)等[11]采用不同填料(如活性炭、拉西環(huán)、陶粒等)，利用混合菌和優(yōu)勢(shì)菌對(duì)苯、甲苯和二甲苯廢氣的生物降解行為進(jìn)行了研究，取得了較好的效果. 陳建孟等[12]利用生物滴濾池對(duì)二氯甲烷廢氣的降解行為進(jìn)行了研究. 目前國(guó)外的研究較為充分，而且有了一定的應(yīng)用，但在建立動(dòng)力學(xué)方程時(shí)涉及的參數(shù)過(guò)多，且難以賦值，給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)了困難. 國(guó)內(nèi)對(duì)污染物的種類、工藝參數(shù)、動(dòng)力學(xué)方面研究都很缺乏. 鑒于對(duì)苯類污染物的生物凈化主要集中在苯及甲基苯上，而生物去除過(guò)程主要是化學(xué)吸附過(guò)程，因此，本研究以乙苯為目標(biāo)物，建立了乙苯氣態(tài)污染的傳質(zhì)與生物降解的動(dòng)力學(xué)模型并進(jìn)行了簡(jiǎn)化，從而為實(shí)際應(yīng)用提供幫助。
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