生物滴滤塔降解甲苯废气长期运行生物膜相特性研究.pdf

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1、第33卷第9期环境科学Vo1．33．No．92012年9月Sep．，2012ENVIRONMENTALSCIENCE生物滴滤塔降解甲苯废气长期运行生物膜相特性研究胡俊，郑江玲，吴越新，张丽丽孙，陈建孟(1．浙江工业大学生物与环境工程学院，杭州310032；2．中国科学院生态环境研究中心，北京100085)摘要：分析生物滴滤(BTF)长期运行过程生物量积累和分布规律、生物膜相特性变化，旨在探讨生物膜相特性变化与体系运行性能恶化的相关作用效应．结果表明，生物滴滤塔运行130d后呈现出降解性能恶化的趋势，生物膜厚度和床层压降逐渐

2、增加，且生物膜呈现出非均匀性分布，填料层上、下半段孔隙率已从启动期的85％和82％分别降低至65％和40％，表征生物膜平均代谢活性的AWCD值也明显降低，表明生物膜出现老化现象．生物膜胞外多聚物(EPS)总分泌量和蛋白质含量运行后期分别约为前期的2倍．蛋白质与多糖比值(PN／PS)逐渐从0．3增至0．95；生物膜表面疏水性与PN／PS值呈正相关，也相应从33％增为73％；EPS的平均分子量呈现减小的趋势；FTIR分析结果进一步表明，EPS的主要化学成分发生了变化．EPS分泌量和主要成分的变化可能是导致反应体系运行性能恶化的

3、本质原因之一．上述结果可为从本质上解决生物滴滤体系长期运行面临的填料层堵塞和运行性能恶化等共性技术难题奠定基础．关键词：生物滴滤；甲苯；运行性能；生物膜；胞外多聚物中图分类号：X51文献标识码：A文章编号：0250—3301(2012)09．2979．08CharacteristicsofBiofilmPhaseDuringtheLong-termDegradationofaToluene．contaminatedGasStreamUsingBTFHUJun，ZHENGJiang—ling，WUYue—xin‘，ZHANG

4、Li—li，CHENJian-meng(1．CollegeofBiologicalandEnvironmentalEngineering，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310032，China；2．ResearchCenterforEco—EnvironmentalSciences，ChineseAcademyofSciences，Beijing100085，China)Abstract：Thisstudyanalyzestheaccumulationanddistribut

5、ionofbiomassandchangesinpropertiesofbiofilminalong—termbiotricklingfilter(BTF)systeminordertoinvestigatethecorrelationbetweenthebiofilmphasepropertiesandtheperformance．Afteralong—termoperationof130days，theBTFshowedadeteriorationindegradationperformanceandanincreas

6、einpressuredropwithagradualincreaseofbiofilmthicknessandunevendistributionofbiomass．Meanwhile，theporosityoftheupperandlowerlayersdecreasedfrom85％and82％inthestart—upperiodto65％and40％，respectively，asaresultoftheexcessiveaccumulationofbiomassanditsnon—uniformdistribu

7、tion．TheAWCDvaluesshowedadecreasingtrendindicatingthatthebiologicalactivitydecreasedwiththeagingofbiofilminthelong—termBTF．Thecontentsoftotalextracellularpolymericsubstances(EPS)andproteininthelaterperiodweretwiceasmuchasthoseinthestart—upperiod．Thevalueofproteint

8、opolysaccharide(PN／PS)ratioincreasedfrom0．3to0．95，andshowedpositivecorrelationwiththesurfacehydrophobicityofthebiofilm，whichincreasedfrom33％to73％accordi