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第1章 基于过程强化的废气生物净化技术基础1

1.1 废气生物净化技术发展历史2

1.2 废气生物净化原理及系统组成3

1.2.1 净化原理3

1.2.2 生物净化系统的组成4

1.3 基于过程强化的废气生物净化技术研究背景9

1.3.1 过程强化的概念9

1.3.2 过程强化的分类10

1.4 基于过程强化的废气生物净化技术发展趋势11

参考文献12

第2章 高活性降解菌选育及复合菌剂构建16

2.1 降解菌的选育及鉴定16

2.1.1 菌种来源16

2.1.2 源样诱导16

2.1.3 筛选17

2.1.4 菌种鉴定18

2.2 典型气态污染物的高活性降解菌18

2.2.1 氮氧化物19

2.2.2 含硫化合物20

2.2.3 烃类化合物23

2.2.4 含氯化合物28

2.2.5 其他气态污染物32

2.2.6 降解酶及基因工程菌35

2.3 复合菌剂37

2.3.1 复合菌剂定义37

2.3.2 复合菌剂构建37

2.3.3 复合菌剂研发实例39

2.4 研究趋势48

参考文献48

第3章 高效生物载体开发52

3.1 早期生物填料52

3.1.1 泥质类52

3.1.2 木质类52

3.1.3 化工填料53

3.1.4 烧结类53

3.2 高效生物填料的设计思路54

3.3 高效生物填料开发实例56

3.3.1 过滤填料57

3.3.2 滴滤填料60

3.3.3 填料使用要点63

3.4 研究趋势64

参考文献64

第4章 新型净化设备与工艺研发67

4.1 净化设备分类及特点67

4.1.1 地上式和地下式67

4.1.2 箱式和塔式68

4.1.3 分散式和集中式69

4.2 新型净化设备与工艺研发思路70

4.2.1 质量传递过程强化——颗粒尺度优化物质场70

4.2.2 生化反应过程强化——分子尺度优化代谢网71

4.2.3 传递和反应过程双重强化——设备尺度优化能量场72

4.3 新型净化设备与工艺实例73

4.3.1 板式生物净化设备——物质场优化73

4.3.2 生物转鼓——物质场优化75

4.3.3 两相分配反应器——代谢网优化78

4.3.4 以生物净化为核心的化学氧化预处理工艺——能量场优化81

4.4 研究趋势91

参考文献92

第5章 含氮化合物废气的生物净化95

5.1 生物滤塔处理NO废气96

5.1.1 NO的去除效果比较97

5.1.2 NO的去除机制分析98

5.2 RDB净化NO废气100

5.2.1 工艺条件优化101

5.2.2 N素转化途径分析103

5.3 络合吸收协同RDB净化NO废气105

5.3.1 络合吸收剂选择105

5.3.2 FeⅡ（EDTA）对RDB内微生物群落结构的影响107

5.4 高温BioDeNOx体系中生物还原过程研究109

5.4.1 FeⅡ（EDTA）-NO的生物还原110

5.4.2 FeⅢ（EDTA）的生物还原113

5.5 生物过滤床处理三甲胺废气116

5.5.1 工艺参数对三甲胺去除效果的影响116

5.5.2 氨气及臭气的去除117

参考文献119

第6章 含硫化合物废气的生物净化122

6.1 板式生物滴滤塔处理H2S废气123

6.1.1 实验装置123

6.1.2 运行性能124

6.1.3 MLBTF系统微生物相及压降研究127

6.1.4 长期饥饿状态对MLBTF的影响129

6.2 板式生物滴滤塔处理H2S和VOCs混合废气130

6.2.1 挂膜启动130

6.2.2 稳定运行性能131

6.2.3 微生物群落结构分析133

6.2.4 冲击负荷和饥饿状态对去除效果的影响135

6.3 生物滴滤塔处理有机硫混合废气138

6.3.1 挂膜启动138

6.3.2 运行性能139

6.3.3 混合废气的相互作用141

6.3.4 饥饿状态的影响142

参考文献143

第7章 脂肪烃及其含氧衍生物的生物净化146

7.1 生物滴滤塔处理四氢呋喃废气147

7.1.1 运行性能147

7.1.2 BTF内微生物活性149

7.1.3 微生物群落分析149

7.2 紫外光解-生物滴滤塔处理含α-蒎烯废气151

7.2.1 运行性能152

7.2.2 去除负荷比较153

7.2.3 动力学分析155

7.3 生物滴滤塔处理丙烯酸乙酯、甲苯和甲醇混合废气157

7.3.1 运行性能158

7.3.2 动力学分析160

参考文献161

第8章 含苯废气的生物净化164

8.1 生物滤塔处理BTX混合废气165

8.1.1 运行性能165

8.1.2 CO2生成量分析168

8.1.3 动力学分析169

8.2 生物滤塔处理甲苯、邻二甲苯和二氯甲烷混合废气170

8.2.1 运行性能170

8.2.2 生物膜特性172

8.3 微量臭氧强化生物滴滤处理甲苯废气175

8.3.1 运行性能176

8.3.2 生物膜特性178

参考文献179

第9章 氯代烃废气的生物净化183

9.1 生物滴滤塔处理二氯甲烷和二氯乙烷混合废气185

9.1.1 运行性能185

9.1.2 Real-time分析187

9.2 两相分配生物反应器处理二氯甲烷废气190

9.2.1 非稳态条件下的运行性能190

9.2.2 溶氧传质分析192

9.3 紫外光解-生物滴滤联合处理二氯甲烷废气194

9.3.1 运行性能194

9.3.2 污染物及其产物沿床层分布特征196

9.3.3 高通量测序分析197

9.4 低温等离子-生物滴滤处理氯苯废气198

9.4.1 运行性能198

9.4.2 微生物多样性分析200

参考文献203

第10章 废气生物净化机理与模型建构206

10.1 相关理论及动力学模型概要206

10.1.1 “吸收-生物膜”理论207

10.1.2 “吸附-生物膜”理论208

10.2 模型初探210

10.2.1 转动床净化机理与模型210

10.2.2 填料床的热湿迁移机理与模型217

10.3 模型优化的若干思考224

参考文献224

第11章 废气生物净化技术工程实践226

11.1 医药化工行业废气226

11.1.1 案例1226

11.1.2 案例2229

11.2 精细化工行业废气232

11.2.1 案例1232

11.2.2 案例2234

11.3 食品加工行业废气236

11.4 石油炼制行业废气238

11.5 化工园区废气240