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VOCs生物滤池VOCs(Violate Organic Compounds,VOCs)是指在常温下饱和蒸气压大于70 Pa,常压下沸点小于260℃的有机化合物。高风量低浓度VOCs持续排放严重影响大气环境,亟待经济高效的实用治理技术以推广应用。VOCs生物滤池:净化主体装填若干填料,其表面附着生物膜,VOCs气体在流动过程中与生物膜接触而被净化。论文研究主题本研究以VOCs污染防治的生物滤池技术为基础,旨在解决生物滴滤池净化VOCs废气中的几个关键技术问题:1.新型填料设计;2.填料选择优化;3.VOCs降解菌的实践运用。SMP填料本研究发明的新型规整混合填料(Structuredmixedpacking,SMP)特征为:将固体岩石、耐腐植物纤维物、多孔性物料、堆肥等按比例(160:120:100:60:40)混合后成型(SΦ 1.0-2.0cm)。SMP优点有:(1)生物反应器内气路通畅,不易堵塞、压降小且均匀;(2)填料本身天然有机成分在喷淋液作用下缓释营养物质、缩减驯化时间、节省运行成本、缓冲VOCs浓度波动并防止由营养液带来的全塔/池内菌群局部的过度富集或贫化;(3)缓释成分复杂使菌群种类多样化,利于菌群共代谢作用。本研究用不同浓度甲苯气体以模拟工业排放VOCs废气,将SMP与拉西环、鲍尔环和火山岩分别装填至生物滴滤池,在不同运行工况下进行平行对比试验。实验结果表明:SMP的H’、甲苯降解基因tmoA、todC1、bzAQ4拷贝数和细菌密度均显著高于无机填料,从而使SMP生物滴滤池快速启动,ECkey达到306.20 ±7.90 gm-3 h-1,工艺耐受性和PD显著高于其余三种无机填料,具有广泛适用于各种工况的潜力。碱渣陶粒本研究使用碱渣(氨碱法生产过程终端白色废弃物;Cl-含量≈15%,w:w)、粉煤灰、淤泥和木屑等废料烧制微胀高强陶粒作为生物滤池中的无机填料。将碱渣、粉煤灰、淤泥和木屑以质量比3.5:6:0.5:0.35湿法混合造粒,干燥后1220 ℃,焙烧12 min,自然冷却后表面形成细密釉层。该陶粒球径20.01±1.05mm,堆积密度633.7±19.31gL-1,筒压强度8.21±0.03MPa,持水率14.04±0.42%,符合高强轻集料国标。该陶粒无机填料参数优良,其持水性、VOCs吸附性、比表面积、电导率、pH值、缓冲性和原料成本等指标显著优于市售普通陶粒,具有显著应用价值和环保意义。甲苯降解菌本研究将从甲苯降解菌群中分离的Burkholderiasp.T3菌种与活性污泥作为接种物分别接种至生物滴滤池。用不同浓度甲苯气体以模拟工业排放VOCs废气,陶粒为滤池填料。B.sp.T3接种滤池(BTFb)显著优于活性污泥接种滤池(BTFa):在3d内完成滤池启动,ECkey为234.23±10.54 g m-3 h-1×102 d内PD>为150 Pa以下,对浓度波动、温度变化、工艺停气等耐受性强。通过DGGE和Real-timePCR分析,B.sp.T3菌种在BTFb中稳定维持60%以上相对丰度,B.sp.T3菌种所具有之甲苯降解基因todC1在BTFb中相对其它甲苯降解基因tmoA和bzAQ4丰度极显著,推测B.sp.T3菌种为BTFb甲苯降解功能主要贡献者。