1998年以来，陈建孟教授所领导的研究团队在863计划、国家基金等资助下，基于过程强化理论，开展新型废气生物净化技术研究，在关键材料、单元设备等方面取得了一系列具有自主知识产权的研究成果，并实现较大规模的工程应用。主要内容包括：①过程强化技术的研究背景及相关概念；②过程强化技术的单元操作，分高效降解菌、高效生物填料和新型净化设备与工艺等三部分进行论述；③基于各种类型废气的特点，叙述强化的单元技术及其优化组合在各类废气净化中的具体运用；④过程强化技术的理论发展及模型构建，建立了适合转动床和填料床的模型，为该类反应器的优化设计提供了理论指导；⑤工程实例，部分研究成果在具体工程实例中的应用。
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目录
序
前言
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
5.1.1NO的去除效果比较97
5.1.2NO的去除机制分析98
5.2RDB净化NO废气100
5.2.1工艺条件优化101
5.2.2N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
5.3.2FeII(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
5.4.1FeⅡ(EDTA)-NO的生物还原110
5.4.2FeIII(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
6.1.3MLBTF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
7.1.2BTF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
8.1.2CO2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
9.1.2Real-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
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