气相生物过滤技术是应用前景广泛的去除挥发性有机物的技术。目前该技术应用中的主要障碍是由于生物膜过度蓄积而导致的反应器长期运行性能的恶化。本项目针对这一关键问题,深入研究了挥发性有机物与生物膜在生物过滤器内的空间分布特征和时间变化规律、以及反应器设计和操作条件对生物膜分布模式的影响,研究了生物膜过度蓄积的生物与化学控制技术、反应器处理性能的强化技术以及管式反应器的研制。研究结果表明生物膜蓄积特征存在不同的动力学模式,主要受挥发性有机物的性质和反应器设计与操作条件的影响;微型后生动物的捕食作用可以控制生物膜的过度蓄积,并在反应器中发现了大型后生动物蟑螂的长期存在;研究发现表面活性剂的可以促进憎水性有机物正己烷的降解,但其在营养液中的浓度必须在临界胶束浓度的1/10才能起有效促进作用;表面活性剂也能有效控制生物膜的过度蓄积;研制的管式生物过滤器中生物量能更加均匀地分布,其长期运行性能更好。上述研究结果阐明了生物过滤器中生物膜蓄积的动力学特征与机理,采用研究的生物与化学联合控制技术,结合新型反应器的应用,可以有效地控制生物量的过度蓄积,实现反应器长期高效稳定运行的目标。
英文主题词biofiltration;biofilms;biological control;volatile organic compounds;removal mechanisms