硅油強化攪拌式生物反應器處理氯苯廢氣研究

葉杰旭，周海珊，盧 憶，林彤暉，李 偉，成卓韋，張士漢，陳建孟，陳東之

(1.浙江工業大學 環境學院，浙江 杭州 310014; 2.浙江海拓環境技術有限公司，浙江 杭州 310015;3.浙江一清環保工程有限公司，浙江 杭州 310018)

1 前 言

近年來，工業生產過程中排放的大量揮發性有機物(volatile organic compounds，VOCs)嚴重污染了大氣環境。氯苯(monochlorobenzene，CB)是一種常見的揮發性有機物，常被用作有機溶劑以及染料、醫藥、農藥有機合成中間體。它性質穩定，極易在環境中遷移殘留，并且具有強烈的“三致效應”，被美國EPA列入優先控制污染物名單[1-3]。當前，針對氯苯廢氣的處理方法主要包括燃燒、吸附、催化氧化、生物降解以及化學-生物耦合技術，其中生物法因具有反應條件溫和、經濟成本低、二次污染少等優點而被廣泛關注[4-8]。研究表明，Acidovorax avenae[9]、Planococcussp.[10]、Ralstonia pickettii[11]和Acinetobacter calcoaceticus[12]等細菌能有效降解氯苯。本課題組也在前期研究中分離獲得一株氯苯高效降解菌(Delftia tsuruhatensisLW26)，該菌能以氯苯為唯一碳源和能源生長，最大比生長速率達到0.42 h-1[13]。盡管利用高效降解菌可強化氯苯生物降解過程，但氯苯水溶性低，傳統生物反應器處理氯苯廢氣時傳質阻力較大，因此處理效率并不高[14]。WANG等單獨采用生物濾塔處理濃度為500 mg·m-3的氯苯廢氣，生物去除率僅為60%[15]。

為提高有機污染物的生物處理效果，DAUGULIS等提出在水相中引入非水相物質構成兩相分配生物反應體系(two-phase partitioning bioreactor，TPPB)，進而強化疏水性VOCs的氣液傳質過程，同時非水相還可為微生物提供緩沖和保護作用，降低高濃度、高毒性的底物或中間產物對生物的毒害作用[16]。常用的非水相有十六烷、硅油、疏水性離子液體等[17]。……