生物滴滤塔处理有机废气的填料选择研究

生物滴滤塔处理苯乙烯废气问题研究

生物滴滤塔处理苯乙烯废气问题研究摘要：本文针对生物滴滤塔在苯乙烯废气处理中的营养液喷淋方式以及停留时间选择等问题，通过实验分析方法进行研究分析，以进行最佳工艺方案确定，以促进其在苯乙烯废气处理中的有效推广与应用，并为有关实践及研究提供参考。关键词：生物滴滤塔；苯乙烯；废气处理；问题；研究苯乙烯是一种具有较大的毒性作用与恶臭气味的污染物质，主要产生于油漆加工与塑料、橡胶生产等过程中，对大气环境的污染危害十分严重。苯乙烯作为工业生产所排放的一种有机废气，针对其污染影响，现阶段的主要处理方法包括吸附法、冷凝法以及燃烧法、吸收法等，这些处理方法在实际应用中具有较好的效果，但同时也存在工艺流程复杂且运行成本较高等问题，导致其运行推广与应用局限性突出。此外，生物法作为有机废气污染处理的一种有效方法，它与上述的常规有机废气处理方法相比，则具有废气处理效率较高，且设备简单、运行成本较低等特点，是当前进行低浓度有机废气处理的一种理想手段，而生物滴滤塔进行苯乙烯废气处理应用，不仅具有较好的稳定性与高效性特征，并且实际应用十分广泛。下文将结合生物滴滤塔进行苯乙烯废气处理的实际情况，通过实验方式对其实际处理应用中的有关问题进行研究，以供参考。 1、生物滴滤塔处理苯乙烯废气的应用研究生物法是当前进行有机废气处理的一种理想技术手段，它进行有机废气处理应用的主要作用机理表现为通过将有机废气中的有机物作为微生物进行新陈代谢反应的唯一碳源，从实现有机废气中的有机物向无机物转化分解，同时对微生物自身的生命活动进行维持。其中，生物滴滤塔进行苯乙烯废气处理，是通过对生物膜净化技术与高效化工装置（即填料塔）的结合运用，实现对苯乙烯废气的高效与稳定处理。根据有关研究结论显示，生物滴滤塔进行苯乙烯废气处理应用，不仅具有较好的处理效果，能够有效避免二次污染产生，并且其工艺操作较为简单，管理方便，运行成本较低，同时研究还指出，生物滴滤塔技术在进行低浓度与生物降解性较好的有机废气处理应用中，其作用优势更加显著，并且当前针对生物滴滤塔工艺在有机废气处理中的应用研究，主要围绕生物处理对象以及填料、反应动力学模型以及有关工艺条件的优化设计、对优势菌种的选育等内容开展。我国针对生物滴滤塔处理有机废气的相关内容研究开展，主要开始于上世纪90 年代，其中，对生物滴滤塔技术进行含苯环有机废气净化处理的工艺条件以及反应动力学、优势生物膜微种群等，有关学者先后都开展了相应的研究。值得注意的是，填料作为生物滴滤塔处理有机废气中微生物生长附着的场所，对其处理效果有着十分重要的影响，针对填料的性能及其在生物滴滤塔处理有机废气中的影响，国内外也开展了大量的研究，其中，就有研究显示，以泥炭与玻璃珠（4:1）作为混合调料，在苯乙烯氧化菌株玫瑰色红球菌培养液中进行接种培育，以形成生物滴滤塔处理有机废气的生物膜进行试验分析，其结果表明对浓度为0.8g/m3 的气流苯乙烯，其气流速度在245m3/h时，对苯乙烯净化处理量能够达到 63g?m3?h，效果十分显著。此外，还有研究显示，以焦炭与塑料环组合填料进行生物滴滤塔处理苯乙烯废气应用，通过开展中试启动试验，将启动过程中进气浓度控制为50至114mg/m3的情况下，其对苯乙烯废气的净化去除率能够达到30%至45%左右，最高时能够达到90%左右，也具有较好应用效果。结合上述对生物滴滤塔处理苯乙烯废气的研究开展情况，在已有的研究理论支持下，针对活性炭的较高比面积与较好化学稳定性、可再生等特征，还有研究采用菌丝体热解炭和

生物法处理有机废气(超详细)

生物法处理废气废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。自然界中存在各种各样的微生物，几乎所有无机的和有机的污染物都能转化。生物处理不需要再生和其他高级处理过程，与其他净化法相比，具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点，但不能回收利用污染物质。 1.2.3.1基本原理在适宜的环境条件下，微生物不断吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水，以及细胞物质等。 1.2.3.2微生物降解污染物的过程由于微生物将废气中的有害物质进行转化的过程在气相中难以进行，所以废气中气态污染物首先要经气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程，然后污染物才在液相或固体表面被微生物吸附降解。按照Ottengraf提出的生物膜理论，生物法净化处理工业废气一般要经历以下四个步骤（图1-1)。 1)废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中（由气膜扩散进入液膜)；。 2)溶解于液膜中的污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收； 3)微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产品或者C02、水等； 4)生化反应产物002从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体，而1120则被保持在生物膜内。气态污染物的生物处理过程也是人类对自然过程的强化和工程控制，其过程的速率取决于：①气相向液固相的传质速率（与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关); ②能起降解作用的活性生物质量；③生物降解速率（与污染物的种类、生物生长环境条件、控制作用有关)。表1-1列出了各种气态污染物的生物降解效果。

填料塔吸收实验报告

实验6 填料吸收塔实验报告第四组成员：王锋，郑义，刘平，吴润杰一、实验名称填料吸收塔实验二、实验目的 1、了解填料吸收塔的构造并实际操作。 2、了解填料塔的流体力学性能。 3、学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。三、实验内容测定填料层压强降与操作气速的关系曲线，并用ΔP/Z —u 曲线转折点与观察现象相结合的办法，确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。四、实验原理 1.气体通过填料层的压强降压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气液流量有关，不同喷淋量下填料层的压强降ΔP 与空塔气速u 的关系如下图所示： 1 2 3 L 3L 2L 1 L 0 = ＞＞0 图6-1 填料层的ΔP ～u 关系当无液体喷淋即喷淋量L0=0时，干填料的ΔP ～u 的关系是直线，如图中的直线0。当有一定的喷淋量时，ΔP ～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将ΔP ～u 关系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。

五、实验装置和流程图6-2 填料吸收塔实验装置流程图 1-风机、2-空气流量调节阀、3-空气转子流量计、4-空气温度、5-液封管、6-吸收液取样口、7-填料吸收塔、8-氨瓶阀门、9-氨转子流量计、10-氨流量调节阀、11-水转子流量计、12-水流量调节阀、13-U型管压差计、14-吸收瓶、15-量气管、16-水准瓶、17-氨气瓶、18-氨气温度、20-吸收液温度、21-空气进入流量计处压力实验流程示意图见图一,空气由鼓风机1送入空气转子流量计3计量,空气通过流量计处的温度由温度计4测量,空气流量由放空阀2调节,氨气由氨瓶送出,?经过氨瓶总阀8进入氨气转子流量计9计量,?氨气通过转子流量计处温度由实验时大气温度代替。其流量由阀10调节5,然后进入空气管道与空气混合后进入吸收塔7的底部,水由自来水管经水转子流量计11,水的流量由阀12调节,然后进入塔顶。分析塔顶尾气浓度时靠降低水准瓶16的位置,将塔顶尾气吸入吸收瓶14和量气管15。?在吸入塔顶尾气之前,予先在吸收瓶14内放入5mL已知浓度的硫酸作为吸收尾气中氨之用。吸收液的取样可用塔底6取样口进行。填料层压降用∪形管压差计13测定。六、实验操作方法及步骤 1、测量干填料层(△P／Z)─u关系曲线: 先全开调节阀2,后启动鼓风机,用阀2 调节进塔的空气流量,按空气流量从小到大的顺序读取填料层压降△P,转子流量计读数和流量计处空气温度,测量12～15组数据?然后在双对数坐标纸上以空塔气速u为横坐标,以单位高度的压降△P／Z为纵坐标,标绘干填料层(△P／Z)─u关系曲线。 2、测量某喷淋量下填料层(△P／Z)─u关系曲线: 用水喷淋量为30L／h时,用上面相同方法读取填料层压降△P,?转子流量计读数和流量计处空气温度并注意观察塔内的操作现象, ?一旦看到液泛现象时记下对应的空气转子流量计读数。在对数坐标纸上标出液体喷淋量为30L／h下(△P／z)─u?关系曲线,确定液泛气速并与观察的液泛气速相比较。 3、测量某喷淋量下填料层(△P／Z)─u关系曲线: 用水喷淋量为50L／h时,用上面相同方法读取填料层压降△P,?转子流量计读数和流量计处空气温度并注意观察塔内的操作现象, ?一旦看到液泛现象时记下对应的空气转子流量计读数。在对数坐标纸上标出液体喷淋量为

填料塔计算部分

填料吸收塔设计任务书一、设计题目填料吸收塔设计二、设计任务及操作条件１、原料气处理量：5000m3/h。２、原料气组成：98％空气＋％的氨气。３、操作温度：20℃。４、氢氟酸回收率：98％。５、操作压强：常压。６、吸收剂：清水。７、填料选择：拉西环。三、设计内容 1.设计方案的确定及流程说明。 2.填料吸收塔的塔径，填料层的高度，填料层的压降的计算。 3.填料吸收塔的附属机构及辅助设备的选型与设计计算。 4.吸收塔的工艺流程图。 5.填料吸收塔的工艺条件图。

目录第一章设计方案的简介 (4) 第一节塔设备的选型 (4) 第二节填料吸收塔方案的确定 (6) 第三节吸收剂的选择 (6) 第四节操作温度与压力的确定 (7) 第二章填料的类型与选择 (7) 第一节填料的类型 (7) 第二节填料的选择 (9) 第三章填料塔工艺尺寸 (10) 第一节基础物性数据 (10) 第二节物料衡算 (11) 第三节填料塔的工艺尺寸的计算 (12) 第四节填料层压降的计算 (16) 第四章辅助设备的设计与计算 (16) 第一节液体分布器的简要设计 (16) 第二节支承板的选用 (17) 第三节管子、泵及风机的选用 (18) 第五章塔体附件设计 (20) 第一节塔的支座 (20) 第二节其他附件 (20)

第一章设计方案的简介第一节塔设备的选型塔设备是化工、石油化工、生物化工制药等生产过程中广泛采用的气液传质设备。根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。 1、板式塔板式塔为逐级接触式气液传质设备，是最常用的气液传质设备之一。传质机理如下所述：塔内液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，然后横向流过塔板，从另一侧的降液管流至下一层塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板的气体通道（泡罩、筛孔或浮阀等），分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。一般而论，板式塔的空塔速度较高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，操作弹性大，且造价低，检修、清洗方便，故工业上应用较为广泛。２、填料塔填料塔是最常用的气液传质设备之一，它广泛应用于蒸馏、吸收、解吸、汽提、萃取、化学交换、洗涤和热交换等过程。几年来，由于填料塔研究工作已日益深入，填料结构的形式不断更新，填料性能也得到了迅速的提高。金属鞍环，改型鲍尔环及波纹填料等大通量、低压力降、高效率填料的开发，使大型填料塔不断地出现，并已推广到大型汽—液系统操作中，尤其是孔板波纹填料，由于具有较好的综合性能，使其不仅在大规模生产中被采用，且由于其在许多方面优于各种塔盘而越来越得到人们的重视，在某些领域中，有取代板式塔的趋势。近年来，在蒸馏和吸收领域中，最突出的变化是新型填料，特别是规整填料在大直径

生物滴滤塔处理烟气中氮氧化物的研究

生物滴滤塔处理烟气中氮氧化物的研究江继涛1，李多松1，王健2 （1. 中国矿业大学环测学院，江苏徐州 221008； 3. 中煤科工集团重庆研究设计院）摘要：本实验研究了 2种不同营养液对活性污泥的驯化效果以及生物滴滤塔反应器的启动。通过大量实验表明，NO x 去除率总体趋势是随着进气浓度的增大而逐渐减小。在 N O x 浓度低于 1000mg/m3 时，NO 去除负荷随着浓度增大而线性增加。进气浓度继续增加时，去除负荷增加逐渐变慢直至稳定。随着进气流量的增加，NO x 去除率逐渐降低，而 N O x 的去除负荷则呈先增加后减小的趋势。系统压降随进气流量的增加而迅速增加。最佳进气流量为 0.2m3/h。随着循环液喷淋量的增大，NO x 去除率总体上呈先升高后稳定最后下降的趋势。反应器系统的压降随着循环液喷淋量的增大而升高。循环液最佳喷淋量确定为 3L/h。循环液的 p H为 7.5 时，系统对 N O x 去除最有利。关键词：生物滴滤塔；氮氧化物；硝化；影响因素 0 引言 NO x 是主要的大气污染物之一，现在全球的 NO x 排放量已达 35～58Mt/a，由含 NO x 废气的大量排放而造成的大气污染己成为全球性的重大环境问题，目前发展经济有效的 NO x 减排和治理技术已成为全世界范围内研究的热点[1]。目前，我国燃煤电厂排放烟气中的 SO2 的治理已经取得一定成果，新建燃煤机组都安装了高效脱硫装置，很多现有的燃煤机组也被要求安装有效的脱硫装置。因此，为了巩固 SO2 的治理成果，严格控制 NO x 的排放成为接下来的首要问题。虽然选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)等[2]主流技术能够有效去除 NO x，但处理大体积低浓度 NO x 废气时需要很高的费用，不适合我国国情，难以在我国大规模推广。生物滴滤法处理废气过程中，废气进入滴滤塔后与填料上的微生物接触而被净化。废气的吸收和液相再生过程都在滴滤塔中进行。塔内装有具有很大比表面积的填料，为微生物的生长和有机物的降解提供了场所[3]。生物滴滤塔的操作条件可灵活控制，所以成为目前生物法废气(尤其是难溶物质) 净化技术研究的热点。 1 材料与方法 1.1 实验材料（1）实验废气：是 99.9%高纯度 N O 气体。NO 气体由小型空气泵从生物滴滤塔底部送入，净化后的气体由顶部排出。（2）滴滤塔填料：本实验采用陶瓷拉西环作为生物滴滤塔的填料。一般情况下，拉西环为高径比约为 1的中空环状陶瓷圆柱；实验所用拉西环比表面积大，表面粗糙度适中，适合微生物附着，其规格差距不大，随机取了几个进行相关参数的测量，基本参数平均值为：外径为 12mm，内径为 8mm，高 11mm，比表面积为 1200m2/m3，堆积密度为 750kg/m3。（3）活性污泥：实验所用污泥取自中国矿业大学南湖校区污水处理厂曝气池的硝化段。将污泥反复淘洗几次，去除漂浮物和沉淀物，只留下米黄色的细小污泥。将淘洗后的污泥装入塑料桶中，在不添加任何营养物质的条件下空曝 24 小时，使异养细菌通过内源呼吸自溶。污泥沉淀后倒去上清液，然后将沉淀污泥分装在两个较小的塑料桶中，每桶装 10L。 1.2 实验装置本实验所采用的生物滴滤塔脱硝系统由供气系统、生物滴滤塔系统、NO x 检测系统三部分组成，实验流程图如图 1所示。图 1生物滴滤塔净化 NO x流程图 Figure 1Schematic of the bio-tricking filter system for removal of NO x

生物滴滤池简介

生物滴滤池简介垃圾处理、废水处理及工业生产过程中产生的废气，废气中含有氨气、硫化氢、甲硫醇等对人体有害物质，如未经处理直接进入大气，往往会引起严重的环境污染，损害人体健康，因此其排放正受到日益严格的限制。生物法净化处理挥发性有机废气因其经济、高效和环保，正在取代物理化学法成为一种主流的净化治理技术。气态污染物的生物净化设施主要分三类：生物过滤器、生物滴滤器及生物洗涤器。生物滴滤器是一种介于生物过滤器和生物洗涤器之间的处理方法。生物滴滤池的一般流程见下图。在生物滴滤池内充满了惰性填料, 微生物在填料表面附着生长并形成生物膜。生物膜中微生物以有机废气为碳源和能源, 以在循环液中的营养物质为氮源, 进行生命活动。一部分有机废气通过微生物的分解代谢被转化为无害的水和二氧化碳,并为微生物提供能量; 另一部分有机污染物通过合成代谢被转化为微生物自身的生命物质。图生物滴滤池原理图生物滴滤池具有以下特点： ●内装有惰性填料,它只起生物载体作用，其孔隙率高、阻力小、使用寿命长,不需频繁更换； ●设有循环液装置，可调节湿度和pH值，供给营养和微量元素，生物相静止而液相流动，因而填料上可生存世代周期长、降解特殊气体的菌群，可承受比生物过滤器更大的处理负荷，且抗冲击负荷能力强,填料不易堵

塞、压降小； ●污染物的吸收和生物降解在同一反应器内进行，设备简单，操作条件可灵活控制。 ●安装有温度控制装置，当内部气体温度显示下降至微生物的正常生长温度时，控制系统发信号给热风机，使其工作以提高池内的温度。当气体低于20O C时，热风机开始运转，直至温度达到微生物适宜温度为止，一般为25O C左右。与生物滤池相比，生物滴滤池的反应条件易于控制（通过调节循环液的pH 值、温度等参数控制）。故在处理卤代烃及含硫、氮等污染物微生物降解后会产生酸性代谢产物，因此使用生物滴滤池比使用生物滤池更有效。由于单位体积填料层中微生物浓度高，所以生物滴滤池更适合处理高负荷有机废气使用。鉴于以上特点,生物滴滤器已成为处理挥发性大气污染物的应用热点。表 1 生物滤床和生物滴滤池处理气体的比较表2 GA-3生物滴滤池系列

化工原理实验报告-填料塔吸收实验

填料吸收塔吸收操作及体积吸收系数的测定课程名称：过程工程原理实验（乙）指导老师：成绩：__________________ 实验名称：同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的 1.了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作。 2.观察填料吸收塔的液泛显现，测定泛点空塔气速。 3.测定填料层压降ΔP与空塔气速u的关系曲线。 4.测定含氨空气—水系统的体积吸收系数K Yα。二、实验装置 1.本实验装置的流程示意图见图5-1。主体设备是内径70毫米的吸收塔，塔内装10×9×1陶瓷拉西环填料。 2.物系是（水—空气—氨气）。惰性气体空气由漩涡气泵提供，氨气由液氨钢瓶供应，吸收剂水采用自来水，它们分别通过转子流量计测量。水葱塔顶喷淋至填料层与自下而上的含氨空气进行吸收过程，溶液由塔底经液封管流出塔外，塔底有液相取样口，经吸收后的尾气由塔顶排至室外，自塔顶引出适量尾气，用化学分析法对其进行组成分析。 1—填料吸收塔2—旋涡气泵3—空气转子流量计4—液氨钢瓶5—氨气压力表6—氨气减压阀7—氨气稳压罐8—氨气转子流量计9—水转子流量计10—洗气瓶11—湿式流量计12—三通旋塞13、14、15、16—U型差压计17、18、19—温度计

20—液位计图5-1 填料塔吸收操作及体积吸收系数测定实验装置流程示意图三、基本原理（一）填料层压力降ΔP 与空塔气速u 的关系气体通过干填料层时（喷淋密度L =0），其压力降ΔP 与空塔气速u 如图6中直线A 所示，此直线斜率约为1.8，与气体以湍流方式通过管道时ΔP 与u 的关系相仿。如图6可知，当气速在L 点以下时，在一定喷淋密度下，由于持液量增加而使空隙率减小，使得填料层的压降随之增加，又由于此时气体对液膜的流动无明显影响，在一定喷淋密度下，持液量不随气速变化，故其ΔP ~u 关系与干填料相仿。在一定喷淋密度下，气速增大至一定程度时，随气速增大，液膜增厚，即出现“拦液状态”（如图6中L 点以上），此时气体通过填料层的流动阻力剧增；若气速继续加大，喷淋液的下流严重受阻，使极具的液体从填料表面扩展到整个填料层空间，谓之“液泛状态”（如图6中F 点），此时气体的流动阻力急剧增加。图6中F 点即为泛点，与之相对应的气速称为泛点气速。原料塔在液泛状态下操作，气液接触面积可达最大，其传质效率最高。但操作最不稳定，通常实际操作气速取泛点气速的60%~80%。塔内气体的流速以其体积流量与塔截面积之比来表示，称之为空塔气速u 。 Ω = ' V u （1）式中： u ——空塔气速，m/s V’——塔内气体体积流量，m 3/s Ω——塔截面积，m 2。实验中气体流量由转子流量计测量。但由于实验测量条件与转子流量计标定条件不一定相同，故转子流量计的读数值必须进行校正，校正方法详见附录四。填料层压降ΔP 直接可由U 型压差计读取，再根据式（1）求得空塔气速u ，便可得到一系列ΔP ~u 值，标绘在双对数坐标纸上，即可得到ΔP ~u 关系曲线。（二）体积吸收系数K Y α的测定 1.相平衡常数m 对相平衡关系遵循亨利定律的物系（一般指低浓度气体），气液平衡关系式为： mx y =* （2）相平衡常数m 与系统总压P 和亨利系数E 的关系如下：

有机废气生物处理技术的发展及应用

淮阴工学院环境生物技术大作业作者: 陆彦安学号：1101602129 学院: 生化学院专业: 生物1101 题目: 有机废气生物处理技术的发展及应用任课教师：王朝宇

摘要

1引言近年来，随着有机工业和石油化工的迅速发展，以及有机废气的无节制排放，使得进入大气层的有机废气越来越多，大气污染越发严重。酸雨、冰雹等极端天气出现的范围和频率也越来越大。对人类的生活以及健康产生重大影响。呼吸道疾病，眼部疾病逐渐增多[1]。新兴的有机废气生物处理技术利用微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可以将其作为代谢底物而降解、转化。与常规的废气处理技术相比，有机废气生物处理技术具有更加明显的优越性。 1有机废气生物处理技术的介绍 1.1生物处理技术的基本概念生物法净化有机废气是在已成熟的采用微生物处理废水的基础上发展起来的。生物净化实质上是一种氧化分解过程:附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分, 转化为简单的无机物或细胞组成物质。与废水生物处理过程的最大区别在于:废气中的有机物质首先要经过由气相到液相(或固体表面液膜)的传质过程,然后溶解于液相中的有机成分在浓度差的推动下,进一步扩散至介质周围的生物膜,进而被其中的微生物捕捉吸收;在此条件下,进入微生物体内的污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解,产生的代谢物一部分溶入液相,一部分作为细胞物质或细胞代谢能源,还有一部分则析出到空气中。废气中的有机物通过上述过程不断减少,从而被净化[2]。 2.2 生物处理技术的原理对于生物法净化废气的机理研究至今没有一个统一的理论，荷兰学者依据吸附操作的“双膜理论”提出的生物膜学说在全球范围内有较大的影响力，为多数人所接受和认可。该法实质上是通过微生物的代谢活动将复杂的有机物转变为简单、无毒的无机物和其它细胞质。主要经历三个阶段：气液转化阶段、生物吸附吸收阶段和生物降解阶段[17]。

路基填料的选择与填筑方式

路基填料的选择与填筑方式 (1)路基填料的选择 1)路堤填料，不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。有盐渍土、黄土、膨胀土填筑路堤时，应遵照有关的规定。 2)液限大于50、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料。需要应用时，必须采取满足设计要求的技术措施，经检查合格后方可使用。 3)钢渣、粉煤灰等材料，可用作路堤填料，其他工业废渣在使用前应进行有害物的含量试验，避免有害物质超标，污染环境。 4)捣碎后的种植土，可用于路堤边坡表层。 5)路基填方材料，应有一定的强度。 (2)路堤填筑方式 1)土方路堤，必须根据设计断面，分层填筑、分层压实。 2)路堤填土宽度每侧应宽于填层设计宽度，压实宽度不得小于设计宽度，最后削坡。 3)填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。如原地面不平，应由最低处分层填起，每填一层，经过压实符合规定要求之后，再填上一层。 4)原地面纵坡大于12%的地段，可采用纵向分层法施工，沿纵坡分层，逐层填压密实。

5)山坡路堤，地面横坡不陡于1:5且基底符合规定要求时，路堤可直接修筑在天然的土基上。地面横坡陡于1：5时，原地面应挖成台阶(台阶宽度不小于1m)，并用小型夯实机加以夯实。填筑应由最低一层台阶填起，并分层夯实，然后逐台向上填筑，分层夯实，所有台阶填完之后，即可按一般填土进行。 6)高速公路和一级公路，横坡陡峻地段的半填半挖路基，必须在山坡上从填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶，台阶宽度不应小于1m。 7)不同土质混合填筑路堤时，以透水性较小的土填筑于路堤下层时，应做成4%的双向横坡;如用于填筑上层时，除干旱地区外，不应覆盖在由透水性较好的土所填筑的路堤边坡上。 8)不同性质的土应分别填筑，不得混填。每种填料层累计总厚不宜小于0.5m。 9)凡不因潮湿或冻融影响而变更其体积的优良土应填在上层，强度较小的土应填在下层。 10)河滩路堤填土，应连同护道在内，一并分层填筑。可能受水浸淹部分的填料，应选用水稳性好的土料。

填料吸收塔实验报告

填料吸收塔一、实验目的 1．熟悉填料吸收塔的构造和操作。 2．测定气体通过干湿填料塔的压力降，进一步了解填料塔的流体力学特征。3．测定填料吸收塔的吸收传质系数。二、实验原理填料吸收塔一般要求控制回收率越高越好。填料塔为连续接触式的气液传质设备，填料塔操作时液体从塔顶经分布器均匀喷洒至塔截面上，沿填料表面下流经塔底出口管排出，气体从支承板下方入口管进入塔内，在压力的作用下自下而上的通过填料层的空隙而由塔顶气体出口管排出。填料层内气液两相成逆流流动，在填料表面的气液界面上进行传质，因此两相组成沿塔高边缘变化，由于液体在填料中有倾向塔壁的流动，故当填料层较高时，常将其分为若干段，在两段之间设置液体再分布装置，以利于流体的重新均匀分布。填料的作用： 1．增加气液接触面积。满足（1）80%以上的填料润湿；（2）液体为分散相，气体为连续相。 2．增加气液接触面的流动。满足（1）合适的气液负荷；（2）气液逆流。三、实验步骤 (1)将液体丙酮用漏斗加入到丙酮汽化器，液位高度约为液体计高度的2/3以上。 (2)关闭阀V 3,向恒压槽送水，以槽内水装满而不溢出为度,关闭阀V 5 。 (3)启动空气压缩机，调节压缩机使包内的气体达到0.05~0.1Mpa时，打开V 2 ，然后调节气动压力定值器，使进入系统的压力恒定在0.03Mpa。 (4)打开V 4 ，调节空气流量（400L/H~500L/H）; 打开V 6 ，调节空气流量 (5)室温大于15℃时，空气不需要加热，配制混合气体气相组成y 1 在12%~14%mol 左右；若室内温度较低，可预热空气，使y 1 达到要求。 (6)要改变吸收剂温度来研究其对吸收过程的影响，则打开液体加热电子调节器，温度t 3 <35℃。

生物滴滤塔毕业设计

河北工业大学毕业设计说明书作者：学号：学院：系(专业)：环境工程题目：生物法去除甲苯气体工艺与设备的研究与设计指导者：评阅者： 2014 年 6 月 5 日

1.4 生物法去除VOCs的工艺选择原则通常根据VOCs气体组分的亨利系数Hc（Hc=Cg/Cl）选用装置。Hc≤0.01的易溶气体用生物洗涤池，Hc≥1的难溶气体用生物过滤池，0.01＜Hc＜1 的气体用生物滴滤塔[13]。一般对于难溶性有机气体而言，选用生物过滤法与生物滴滤法并无严格界限。生物滴滤塔作为新型生物处理设备较生物过滤池具有制造和管理成本低廉、操作条件易实现自动控制等优点，本文据此选用生物滴滤塔作为研究与设计的对象，完成课题所给的任务。 2 生物滴滤塔的净化原理 2.1 生物膜净化有机气体的基本理论 2.2 影响生物滴滤塔净化效率的因素 2.2.1 VOCs 种类 2.2.2 菌种的影响表2.1 部分常用填料及特性 2.2.4 气液两相流动方式一般分为顺流、逆流、横流3种方式。顺溜阻力小，压降小，但是气体吸收效果

差；逆流传质效果好，但是气体压力损失较大容易造成液泛；横流运行稳定性好，但是气液垂直分布的方式缩短了气相的停留时间。 2.2.5 填料塔的运行条件主要从塔内环境状况、喷淋液性质、进气条件3个方面分析：（1）环境状况包括塔内温度、湿度、pH，这三个变量既由进气与喷淋液的性质控制，又与微生物的代谢活动影响密不可分。因此对它们的分析以后两方面的解析为主。（2）喷淋液性质包括喷淋液成分、水温、流量、喷淋时间和喷淋方式。（3）进气条件主要有气体湿度、有机物浓度、空塔气速、停留时间和有机负荷等。 2.3 主要研究内容 2.4 生物滴滤塔处理甲苯 2.4.1 研究处理甲苯气体的意义甲苯既是目前生物法净气领域着重研究的对象，也是VOCs的一种，给其它种类有机气体的去除方法研究提供了很好的参考。 2.4.2 甲苯气体的特性表2.2 我国相关环境标准 2.4.3 相关实验结论（1）菌种的选择有文献资料记载，一般去除甲苯以细菌和真菌为主，其中以下列菌种为最优：恶臭假单胞菌，不动杆菌，门多萨假单胞菌，滕黄微球菌，杰氏棒杆菌[12]。本组进行了菌种的甲苯驯化实验，在通过显微镜观察个体形态时发现，真菌在甲苯驯化过程中全部被筛除，只有细菌保留了下来，这可能与提取的真菌菌种有关。

生物过滤塔_生物滴滤塔降解苯和甲苯的性能比较

文章编号:0253-2468(2001)-增刊-0122-05 中图分类号:X712 文献标识码:A 生物过滤塔、生物滴滤塔降解苯和甲苯的性能比较李国文1,胡洪营1,郝吉明1,马广大2 (1.清华大学环境工程系,北京 100084;2.西安建筑科技大学,西安 710054)摘要:分别选取活性炭、拉西环为生物过滤塔、生物滴滤塔滤料,苯、甲苯为VOCs 代表,研究过滤塔、滴滤塔VOCs 生物降解性能.实验表明,在总有机负荷低于400g/(h #m 3)、停留时间小于90s 的实验条件下,过滤塔、滴滤塔对苯、甲苯均有较强的降解能力,过滤塔中苯、甲苯的最大削减能力分别为128、175g/(h #m 3),滴滤塔中苯、甲苯的最大削减能力分别为118、140g/(h #m 3),甲苯比苯更易被微生物降解;滤塔中CO 2生成量随苯、甲苯降解量的增加呈线性增长,但实验增长速率小于理论增长速率;菌落分析表明,滤塔中微生物主要有真菌、杆菌、芽孢杆菌,其中芽孢杆菌为优势菌种. 关键词:过滤塔;滴滤塔;生物降解;苯;甲苯. Use of biofilter and biotrickling reactors to treat benzene and toluene LI Guow en 1,H U Hongying 1,HAO Jiming 1,M A Guangda 2 (1.Dept of Envir Sci and Eng,Tsinghua Un -i versity,Beijing 100084;2.Dept of Envir Sci and Eng,Xi .an Arch &Tech,Xi .an 710054) Abstract: T his research,selecting Activated Carbon and Ras chig ring as th e filter of bi ofilter and biotrickling reactors resp ectively and taking toluene and benzene as representatives of VOCs,aims to comp are the performance of biofilter to bi otri ckling reactors for the removal of toluene and benzene from air streams.The resu lts show that the biofilter and biotrickling reactors can effectively treat gases containi ng toluene and benzene.For total mass l oading lower than 400g/(h #m 3),retention time ranging from 15s to 90s ,the eliminati on capacities(EC)of toluene and benzene in biofi lter are more higher than those of bi otri ckling reactor:The EC in b iofilter of b enzene and toluene are 128,175g /(h #m 3)respectively ,theEC in bi o -trickling reactor of benzene and toluene are 118,140g/(h #m 3)sevearlly.T he CO 2produ ced increases w ith th e d egrad ation of benzene and toluene,but the exp erimental value is low er than the theoretical valu e.Th e observation of bi oti c community d emonstrates that the microb es are composed of fungi ,bacillus and spore baci llus.of them s pore baci llus i s dominant. K ey words: biofilter;bio -tri ckling reactor;bi o -treatment;benzene;toluene 1 前言挥发性有机化合物(VOCs)作为有机化合物的主要分支,是指在常温下饱和蒸汽压大于70Pa 、常压下沸点在260e 以内的有机化合物,VOCs 广泛地存在于水、土壤和大气环境中,其中许多是有毒有害物质.目前,一般采用催化燃烧、化学氧化、吸附、吸收等方法去除VOCs,但都有一定的局限性.生物净化技术是近年来发展起来的VOCs 控制技术,与常规处理法相比,具有设备简单、运行费用低、较少形成二次污染等优点,尤其在处理低浓度、生物可降解性好的气态污染物时更显其经济性.根据系统的运转情况和微生物的存在形式,可将生物处理工艺分为生物过滤塔系统和滴滤塔系统[1].本研究选择苯、甲苯为VOCs 代表,选取柱状活性炭和拉西环为过滤塔和滴滤塔滤料,研究过滤塔、滴滤塔对苯、甲苯生物降解性能,为生物法在VOCs 净化领域的应用提供依据. 基金项目:清华大学百人计划支持基金;陕西省自然科学基金作者简介:李国文(1968)),男,博士后第21卷增刊2001年6月环境科学学报ACTA SCIENTIAE CIRCUM STANTIAE Vol.21,Suppl Jun.,2001 https://www.360docs.net/doc/a014782285.html,

有机废气生物处理技术

1生物法的概念生物法净化有机废气是在已成熟的采用微生物处理废水的基础上发展起来的，生物净化实质上是一种氧化分解过程：附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分，转化为简单的无机物（CO2、H20）或细胞组成物质。与废水生物处理过程的最大区别在于：废气中的有机物质首先要经过由气相到液相（或固体表面液膜）的传质过程，然后溶解于液相中的有机成分在浓度差的推动下，进一步扩散至介质周围的生物膜，进而被其中的微生物捕捉吸收；在此条件下，进入微生物体内的污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，产生的代谢物一部分溶入液相，一部分作为细胞物质或细胞代谢能源，还有一部分，（如CO2）则析出到空气中，废气中的有机物通过上述过程不断减少，从而被净化。 2生物法处理有机废气机理对于生化法处理废气的机理研究尽管已做了不少的工作，当至今仍没有统一理论。目前在世界上公认影响较大的是荷兰学者，依据传统的双模理论提出额生物膜理论。另外一种是PEDERSEN、孙佩石等根据吸附理论提出的吸附-生物膜理论所为生物膜及是由微生物群体在固体载体表面构成的粘性膜结构。润湿环境下，微生物以废气中有机物为能源，将其氧化分解过程中，得以生长、繁殖并形成具有一定厚度的膜。这种生物膜尤其在处理浓度或生物可降解性强的废气时，

更显示了优越性。 3生物法的工艺特点由于微生物对各种污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物而降解、转化、因此，与传统的废气处理技术相比，生物处理技术具有效果好、投资及运行费用低，安全性好，无二次污染，易于管理等优点。同时，由于废气生物处理系手机的再生可直接通过吸收剂中微生物的作用来实现，而不需要先理化吸收和吸附那样的专门设备，从而简化了工艺流程和工业设备，降低运行操作费用，所以，生物处理技术已逐渐成为世界研究的热点课题之一。 4主要工艺及对比 4.1生物过滤床生物过滤床是一种在其中填入具有吸附性滤料（如泥炭、土壤、活性炭等物质）的净化装置。挂生物膜前，在过滤床中渗入PH缓冲剂和N、P、K等营养元素(如NH4NO3和K2HPO3)，当具有一定温度的废气进入生物滤床，通过约0.5-1m厚的生物活性填料层时，滤料中的微生物（主要是细菌、放线菌、原生动物、藻类等）即可通过接触而捕获废气中的哟机务并将其作为自身生长的碳源。因此，废气通过生物过滤床后即可被净化，而滤料层中的微生物在生化降解污染物的过程中不断生长繁殖，从而使生物滤池的操作得以持续进行，滤料使用一年后一半呈酸性，要定期进行维护和保养。生物过滤床中的水只是滞留在微生物膜的表面和内层中，没有形

填料吸收塔过程验

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填料塔吸收过程实验一、实验目的：（1）了解填料吸收塔的基本结构，熟悉吸收实验装置的基本流程，搞清楚每一个附属设备的作用和设计意图。（2）掌握产生液泛现象的原因和过程。（3）明确吸收塔填料层压降Δp与空塔气速u在双对数坐标中的关系曲线及其意义，了解实际操作气速与泛点气速之间的关系。（4）掌握测定含氨空气-水系统的体积吸收系数K Ya的方法。（5）熟悉分析尾气浓度的方法。（6）掌握气液体积转子流量计的使用方法和连接要求。二、实验内容： ⑴测定填料层压降与操作气速的关系，确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速； ⑵固定液相流量和入塔混合气氨的浓度，在液泛速度以下取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）；三、实验装置: 填料吸收塔实验装置流程示意图 1-鼓风机 2-空气流量调节阀 3-空气转子流量计、4-空气温度、5-液封管、

6-吸收液取样口、7-填料吸收塔、8-氨瓶阀门、9-氨转子流量计、10-氨流量调节阀、 11-水转子流量计、12-水流量调节阀、13-U 型管压差计、14-吸收瓶、15-量气管、16-水准瓶、17-氨气瓶、18-氨气温度、20-吸收液温度、21-空气进入流量计处压力实验流程示意图,空气由鼓风机1送入空气转子流量计3计量,空气通过流量计处的温度由温度计4测量,空气流量由放空阀2调节,氨气由氨瓶送出,?经过氨瓶总阀8进入氨气转子流量计9计量,?氨气通过转子流量计处温度由实验时大气温度代替。其流量由阀10调节5,然后进入空气管道与空气混合后进入吸收塔7的底部,水由自来水管经水转子流量计11,水的流量由阀12调节,然后进入塔顶。分析塔顶尾气浓度时靠降低水准瓶16的位置,将塔顶尾气吸入吸收瓶14和量气管15。?在吸入塔顶尾气之前,予先在吸收瓶14内放入5mL 已知浓度的硫酸作为吸收尾气中氨之用。四、实验原理 1.填料塔流体力学特性压强降决定了塔的动力消耗，是塔设计的重要参数。压强降与气液流量有关，不同喷淋量下填料层的压强降p ?与气速u 的关系如下图所示：在双对数坐标系中，无液体喷淋即喷淋量0L 0=时，干填料的u ~p ?是一条斜率为1.8~2的直线（图中aa 线）。当有一定的喷淋量时，u ~p ?的关系变成折线，并存在两个转折点，在低气速下（C 点以前）压降正比于气速的1.8~2次幂，但大于同一气速下干填料的压降（图中bc 段）。气速增加，出现载点（图中c 点），持液量开始增大，u ~p ?向上弯曲，斜率变大，（图中cd 段）。到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。这两个转折点将u ~p ?分为三个区段：恒持液量区、载液区与泛液区。

第七章有废气的微生物处理技术

第七章有机废气的微生物处理技术重点难点： 1.介绍三种有机废气的微生物处理方法； 2.微生物脱硫机理； 3.烟气脱硝机理。 7.1有机废气的微生物处理技术 7.1.1有机废气的微生物处理原理微生物法净化有机废气需经历三个步骤：（1）有机废气成分首先同水接触并溶于水中（即由气相扩散进入液相）；（2）溶解于液相中的有机成分在浓度差的推动下，进一步扩散至介质周围的生物膜，进而被其中的微生物捕捉并吸收；（3）进入微生物体内的有机污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解, 经生物化学反应最终转化为无害的化合物。 7.1.2有机废气的微生物处理工艺有机废气的微生物处理方法包括生物过滤法、生物滴滤法、生物吸收法和生物洗涤法等。1．生物过滤法废气处理工艺利用含有微生物的固体颗粒吸收废气中的污染物，然后微生物再将其转化为无害物质，常用的工艺设备包括土壤滤池、堆肥滤池和微生物过滤箱。生物滤池中，有孔的介质通过进气的湿度调节器和偶尔的喷淋而保持潮湿。生物过滤法包括：土壤滤池、堆肥滤池、微生物过滤箱。（1）土壤滤池构造：采用特制的颗粒化土壤作为填料，由气体分配层和土壤滤层两部分组成。气体分配层下层铺设粗石子、细石子或轻质陶粒等，上部由黄砂或细粒组成；土壤滤层由粘土、含有机质沃土堆肥、细砂土和粗砂按一定比例混合的配料组成。影响因素：温度、湿度、pH值及土壤中的营养成分。应用：土壤滤池已用于肉类加工厂、动物饲养场、堆肥场等产生恶臭废气的处理，这类废气的主要特点是带有强烈的臭味，这种臭味是有一种或多种有机成分引起的，而这些有机成分在废气中的浓度并不高。优缺点：土壤滤池具有投资小、抗冲击能力强、无二次污染等优点，但是该处理方法占地面积大、卫生条件差。（2）堆肥滤池工作原理：将畜粪、城市垃圾、污水处理厂的污泥等有机废弃物经好氧发酵、热处理后作为填料。有机废物经稳定化作用后形成的堆肥是一种高达50~80%腐殖质含量的疏松物质，空隙率高、比表面积大，其中含有大量可降解有机气体的微生物。构造：在地面挖浅坑或筑池，池底铺设排水管，在池的一侧或中央设输气总管，总管上接出多孔配气支管，并覆盖砂石等材料，组成厚度为5~10cm的气体分配层；分配层上再铺厚度为50~60cm的堆肥，形成过滤层。应用：可用于处理易生物降解有机气体产生量大的场合。由于堆肥产品受pH的影响，堆肥滤池一般不适合于酸性有机气体的处理。优缺点：具有空隙率高、渗透性能好的特点，因此该处理方法占地面积要远小于土壤滤池，堆肥中微生物含量明显高于土壤，因此堆肥滤池处理效率远大于土壤滤池，而停留时间