生物滴濾塔去除硫醇和BTEX的性能及特性研究

徐佩倫, 樂紹明, 張浩哲, 錢 薇, 吳 超, 李 鋒, 李素靜, 郭天蛟, 李 偉, 王向前,2

(1. 浙江大學(xué) 化學(xué)工程與生物工程學(xué)院 生物質(zhì)化工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 浙江 杭州 310027; 2. 浙江大學(xué) 工程師學(xué)院 動力工程中心, 浙江 杭州 310015; 3. 浙江新安江集團(tuán)股份有限公司, 浙江 杭州 311600; 4. 杭州博盛環(huán)保科技有限公司, 浙江 杭州 310014; 5. 杭州澳賽諾生物科技有限公司, 浙江 杭州 311604)

1 前 言

石油化工行業(yè)排放的揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds, VOCs)是臭氧和pM2.5污染的前體物之一，其自身的毒性也嚴(yán)重危及大氣環(huán)境和大眾健康[1]。石化行業(yè)排放的廢氣往往是一種復(fù)雜的混合物，包括惡臭的含硫化合物和苯、甲苯、乙苯和二甲苯(benzene, toluene, ethyl benzene and xylenen, BTEX)等。生物技術(shù)在VOCs去除方面擁有良好的成本效益和環(huán)境友好性而受到廣泛應(yīng)用[2-5]。其中，生物滴濾(biotrickling filter，BTF)系統(tǒng)至今仍具有最高的VOC生物降解運(yùn)行成本比[6-9]。然而，目前的研究僅報道了BTF系統(tǒng)中去除含硫VOCs或BTEX化合物。CáCERES等10]報道了利用接種了Thiobacillus thioparus純菌的BTF去除H2S、二甲基硫醚，二甲基二硫醚和甲硫醇[。HU等[11]利用接種了Zoogloea resiniphila HJ1和Rhodesianum H13的BTF進(jìn)行甲苯、鄰二甲苯和二氯甲烷的處理。而接種特定的VOCs降解菌種同時去除石油化工行業(yè)排放的含硫VOCs和BTEX的研究鮮有報道。此外，許多報道表明微生物與生物反應(yīng)器中VOCs的宏觀生物降解有著密切但不明確的關(guān)系：LI等[12]通過聚合酶鏈反應(yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)，發(fā)現(xiàn)Marinobacter，Prolixibacter，Balneola，Zunongwangia，Halobacillus是BTEX降解的主要菌屬。WAN等[13]利用16S rRNA基因測序和系統(tǒng)發(fā)育分析來證實(shí)Lysinibacillus sphaericus RG-1的乙硫醇(ethyl mercaptan，EM)生物降解性。然而，關(guān)于BTF體系中含硫VOCs和BTEX降解過程的微生物群落的動態(tài)變化研究仍然空缺。……