废气生物处理进展报告演示文稿

废气生物处理进展报告演示文稿当前1页，总共102页。废气生物处理进展报告当前2页，总共102页。废气的处理方法理化法：目前主要采用的方法，如燃烧、吸附、吸收和还原等。工艺或设备较复杂，运行费用较高；二次污染问题，用于处理某些恶臭废气时，效果不甚理想。生物法：具有处理效率较高、适应性较广、工艺较简单以及费用较省等优点。当前3页，总共102页。废气的微生物处理1957年在美国获得专利，1970年代引起重视，1980年代德国、日本、荷兰等国工业规模各类生物净化装置投入运行。废气生物反应器处理对许多一般性的空气污染物的去除率可达到90％以上。历史当前4页，总共102页。一、废气生物处理的特点废气或尾气(wastegas，off-gas)在生物反应器内进行。挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds，VOCs)以及其它有毒或有臭味的气体，如NH3和H2S等。化工、制药等行业产生的有害污染物(hazardousairpollutants，HAPs)以及堆肥厂、垃圾填埋厂产生恶臭(odor)等。当前5页，总共102页。去除效率高

空气污染物去除效率超过90％。投资少，运行费用低不需要投入额外的化学品;化学法需加催化剂和氧化剂等，如次氯酸盐、过氧化氢、二氧化氯等。当前6页，总共102页。污染少产物为生物量，易处理。耗能低常温常压下进行，微生物利用VOCs产生能量。消耗的动力只是污染气体进入处理系统时所消耗的能量(正压送风或负压引风)。当前7页，总共102页。水溶性强向介质表面微生物膜扩散速率高；主要有无机物如H2S和NH3等、醇类、醛类、酮类以及简单芳烃(如BTEX)等有机物。适宜处理的污染气体应具有的特点：当前8页，总共102页。易降解

容易降解，否则将导致污染物浓度增高，毒害生物膜或影响传质，降低生物滤器效率，或使处理完全失败。当前9页，总共102页。二、废气生物处理的基本形式根据介质性质不同，分为：1.生物洗涤(bioscrubbing)生物洗涤器(bioscrubber)内是液态介质

2.生物过滤(biofiltration)生物滤过采用是固态介质生物滤池(biofilters)生物滴滤池(biotricklingfilters)当前10页，总共102页。生物滤池适用于处理肉类加工厂、养殖场、污水处理厂和堆肥厂等处产生的废气。特点是浓度不高，带有强烈臭味。当前11页，总共102页。当前12页，总共102页。当前13页，总共102页。滤料选择堆肥

筛选，滤层均匀、疏松，空隙率>40％滤料保持湿润，滤层含水量不低于40％，但不能有积水。滤层保持适当的温度。土壤

腐殖土，厚度不小于50cm，土壤水分40％~70％，草炭

通气良好，除臭效果好。当前14页，总共102页。当前15页，总共102页。2．生物滴滤池生物滴滤池由箱体、生物活性床层、喷水器等组成。废气经预处理室去除颗粒物和增湿后进入滤床底部。滤料使用陶瓷、塑料等人工材料，颗粒状或有空隙的材料，床层厚度0.5~1.0m。当前16页，总共102页。优点：滤料重量轻、空隙大、表面积大、废气和介质接触时间短(几秒钟)，处理效率高，滤料不需更换。处理的浓度100mg/m3~5g/m3，流量5~50000m3/h。缺点？当前17页，总共102页。生物滴滤塔当前18页，总共102页。当前19页，总共102页。应用微生物过滤床已成功地用于化工厂、食品厂、污水泵站等方面的废气净化和脱臭。污染物包括硫化氢、二硫化碳、苯乙烯、甲苯、丙烷、异丁烷、苯酚、乙醇、四氢呋喃、环已酮、甲基乙基甲酮等。当前20页，总共102页。

3．生物洗涤生物洗涤装置洗涤器和生物反应器两部分组成吸收设备有喷淋塔、筛板塔、鼓泡塔等，吸收过程很快，停留时间约几秒钟；生物反应器中可进行好氧处理，活性污泥法和生物膜法，停留几分钟至十几小时。当前21页，总共102页。生物洗涤当前22页，总共102页。生物洗涤装置当前23页，总共102页。循环废水的利用可以直接进入吸收器重复使用；经过泥水分离后再重复使用。当前24页，总共102页。吸收液组成：微生物、营养物和水；适合处理水溶性强的气态污染物，如醇类、酯类、醛类和酮类等。污水处理厂剩余活性污泥配制混合液作为吸收剂可用于处理复合型臭气，特别能脱除很难治理的焦臭。德国开发一套二级洗涤装置，臭气浓度由1.110-3降低至510-5，并且抗冲击负荷。当前25页，总共102页。四、处理废气的微生物纯菌种混合微生物①含有多种成分的混合废气，需要多种微生物分别降解；②有的成分需要几种微生物的相继作用才能分解转化为无害物质，氨先经硝化细菌再经反硝化作用细菌才能成为分子态氮；当前26页，总共102页。四、处理废气的微生物③难降解成分由多种微生物联合作用降解；卤代有机化合物先经厌氧微生物还原脱卤，再被好氧微生物彻底分解；④工艺需要，即使废气成分能被单一微生物分解，仍接种复合微生物硫化氢氧化中，为了使自养型脱氮硫杆菌(Thiobacillusdenitrificans)凝絮持留于反应器内，需与活性污泥中的异养型微生物—起共培养。当前27页，总共102页。五、废气生物处理的基本条件主要有水分，养分、温度、氧气(有氧或无氧)以及酸碱度等。1．水分微生物生命活动的必要成分；吸收废气的溶剂。采用土壤或堆肥等固态处理系统时，适宜的水分含量可保证氧与水分的供给。50％~70％为适宜的含水量。通常预处理需要加湿，防止滤料变干。当前28页，总共102页。2．养分废气可为微生物提供一定的养分，VOCs可以提供碳源和能源，但是需要适当补足其它养分。不同的处理工艺对养分控制有差异，例如生物滴滤池补充营养盐十分重要，但是堆肥生物滤池补给营养盐的次数可以减少，一年补给二次即可。当前29页，总共102页。3．温度废气生物处理多用中温条件(25～35℃)，少用高温。土壤或堆肥处理废气时通常采用自然温度，如果微生物分解基质放热造成温度过高则需采取降温措施。当前30页，总共102页。4．氧气废气处理多用异养型好氧微生物；氧的供给量与供给方式对处理效率的影响很大，微生物数量、基质浓度和温度等因素也会影响供氧。少数厌氧条件，例如着色菌处理硫化氢，则需控制无氧条件，以氨气取代反应系统的氧气。当前31页，总共102页。5、酸碱度以中性或微碱性为宜。废气生物处理中的细菌多数适应于中性至微碱性环境，只有少数种类对酸碱度要求比较特殊，例如氧化硫硫杆菌最适pH为2.6~2.8，最低为pH1.0，最高为pH4.0~6.0。当前32页，总共102页。恶臭的控制①焚烧：如对垃圾和食品加工厂的残渣等可燃性物质焚烧；②氧化：氧化剂有臭氧、氯气和高锰酸钾等；③吸附：吸附剂有活性炭、硅胶、活性氧化铝等；④酸碱处理：稀酸处理碱性恶臭物质(如三甲胺)，稀碱处理酸性恶臭物质(如硫化氢)：⑤生物氧化：利用生物酶的催化氧化作用；⑥掩蔽：不便处理的低浓度臭气施放有香气的物质来掩蔽臭气，如果浓度太高则不起作用。当前33页，总共102页。畜禽饲养场恶臭的控制

1．日粮设计与恶臭控制

2．饲料添加剂的应用(1)酶制剂(2)抗生素(3)益生菌(probiotics)(4)酸化剂

3．除臭剂(deodourant)的使用(1)化学除臭剂(chemicaldeodoulant)(2)生物除臭剂(biologicaldeodourant)当前34页，总共102页。环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩高效生物除臭滴滤塔的构建及微生态学分析微生态学分析及动力学模型的建立5H2S降解菌的筛选及降解特性研究2生物强化再启动生物滴滤塔实验研究3H2S降解菌的固定化及反应器净化性能实验4结论与展望6不同结构生物滴滤塔净化H2S实验研究1当前35页，总共102页。环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩课题研究背景及意义恶臭污染物来源及危害传统及新兴的恶臭控制技术生物法处理恶臭废气的国内外研究现状课题主要研究内容当前36页，总共102页。课题研究背景及意义物理法生物法化学法掩蔽法稀释法冷凝法吸附法燃烧法氧化法吸收法生物滴滤法生物吸收法生物过滤法

主要恶臭控制技术当前37页，总共102页。环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩国内外研究进展反应器结构顺流逆流错流李坚等采用错流式生物滴滤床净化甲苯废气获得了良好的处理效果。较大的比表面积和孔隙率持水性机械强度廉价、养护简单Kim等利用海藻酸钠和PVA作为载体固定H2S氧化菌，采用生物滤池工艺，净化效率稳定在99%以上。填料复合菌群和纯菌种国外的许多研究都是从不同生境中分离到能代谢硫系恶臭物质的菌种接种于生物脱臭器中用来处理硫系恶臭气体。排硫硫杆菌、脱氮硫杆菌和氧化硫硫杆菌。降解菌微生态及机理传统培养方法和分子生物学技术Sercu等采用PCR-DGGE技术研究生物滴滤塔微生物种群结构，接种嗜酸硫杆菌滴滤塔种群多样性较低运行稳定，接种丝状菌滴滤塔物种群多样性较高，运行性能受运行参数影响显著。当前38页，总共102页。生物法处理恶臭废气存在的主要问题4有效生物量不足２启动周期长、去除负荷低3停止运行后再启动性能差1停留时间长、占地面积大缺点当前39页，总共102页。目标污染物特性硫化氢分子量34.082，相对空气密度1.192，熔点-85.6℃，沸点-59.6℃微溶于水，1体积水2.6体积硫化氢无色、臭鸡蛋气味、有刺激性剧毒气体排放标准国家10mg/m3北京5mg/m3当前40页，总共102页。环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩主要研究内容B筛选不同类群的硫化氢降解菌，优化组合后，采用生物强化法进行停滞运行生物滴滤塔的再启动研究。A采用四阶段复合挂膜方法快速启动生物滴滤塔，优化滴滤塔内布液布气，设计分期补液式生物滴滤床。CH2S降解菌的固定化及固定化生物反应器H2S净化性能的研究。D不同结构生物滴滤塔微生物种群结构对比分析及动力学模型的建立。当前41页，总共102页。立式生物滴滤塔净化H2S废气的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩实验装置及方法Na2S溶液;(2)蠕动泵;(3)H2SO4溶液;(4)反应瓶;(5)缓冲瓶;(6)质量流量计;(7)立式生物滴滤塔;(8)营养液槽;(9)电磁阀;(10)负压风机;当前42页，总共102页。立式生物滴滤塔净化H2S废气的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩检测项目H2S、S2-、SO42-浓度镜检、革兰氏染色、SEM压力降当前43页，总共102页。环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩立式生物滴滤塔净化H2S废气的研究评价指标降解率η进气负荷L去除负荷EC停留时间EBRT当前44页，总共102页。立式生物滴滤塔净化H2S废气的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩驯化前驯化后硫化氢降解菌的驯化当前45页，总共102页。立式生物滴滤塔净化H2S废气的研究初形成采用快速排泥法将菌种挂膜于填料，生物膜初步形成促生长增加营养物质浓度，使微生物以最大比增长速率繁殖生长，生物膜厚度逐渐增加。

气液联合驯化使微生物菌群形成优胜劣汰，优胜劣汰生物膜脱落处又会因菌种附着在填料上而出新的生物膜

再形成复合挂膜方法当前46页，总共102页。立式生物滴滤塔净化H2S废气的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩挂膜启动当前47页，总共102页。立式生物滴滤塔净化H2S废气的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩营养液对立式生物滴滤塔影响性能研究低喷淋量高喷淋量当前48页，总共102页。立式生物滴滤塔净化H2S废气的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩立式生物滴滤塔的去除负荷立式生物滴滤塔能够达到的最佳体积去除负荷为

89.15g·(m3·h)-1。

最大体积去除负荷再135g·(m3·h)-1左右。

反应器上、下段的去除量分别为

0.43g·h-1和0.63g·h-1。气液分布不均、

上段寡营养当前49页，总共102页。立式生物滴滤塔净化H2S废气的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩不同停留时间下的运行效果当前50页，总共102页。立式生物滴滤塔净化H2S废气的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩立式生物滴滤塔的温度分布特性X：沿进气方向填料层的高度最高温差2℃当前51页，总共102页。立式生物滴滤塔净化H2S废气的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩压力降运行初期压降随时间变化压降随风速的变化

采用的四阶段复合挂膜方法能够快速的启动立式反应器，在3天后即可以稳定运行。但传统的立式生物滴滤塔由于气液逆流接触，存在营养液分布不均的问题，这导致生物滴滤塔存在去除负荷不高，温度分布不均的问题。当前52页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩1.Na2S；2.H2SO4；3.反应瓶；4.缓冲瓶；5.蠕动泵；6空气压缩机；7.质量流量计；8.生物滴滤床；9.布液装置；10.U型液封管；11.循环液槽；12.循环泵；13.下液管；14.上液管；15.分液槽；16.抽气风机当前53页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究1废气经渐扩导流区均匀进入到填料区，保证气体分布的均匀性；废气与营养液十字流接触交叉分布，减少了流经高度，二次布液使营养液在纵向分布均匀，避免不必要的能耗；2填料区由中间缓冲区分为前、后两部分，利用时间计时装置分别控制营养液量，硫化氢气体浓度和营养液喷淋量一致；3进、出气口可调换位置，保证反应器内部微生物分布的均匀性，优胜劣汰掉部分细菌，提高反应器整体性能。4本装置安置方便灵活，可安装在底下，节省空间并有保温作用，另外错流式生物滴滤塔压降小，能耗小，便于维修。分期布液式生物滴滤床特点当前54页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩挂膜启动

采用与立式生物滴滤塔同样的挂膜方法，分期布液生物滴滤床在运行初期即达到90%以上的去除效率。当前55页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩营养液对去除性能的影响最佳营养液喷淋量3L/h营养液温度：20~30℃营养液更换周期：7d当前56页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩生物滴滤床去除负荷生物滴滤塔能够达到的最佳体积去除负荷为171

g·(m3·h)-1。

最高去除负荷为216g·(m3·h)-1

反应器前、后段的去除量分别为0.74g·h-1和0.67g·h-1解决液体分布不均的问题当前57页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩进气负荷对生物滴滤床种群结构的影响

SEM表征高负荷低负荷当前58页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩高负荷运行代谢产物分析陶粒外观AFMH2S(g）H2S(l)S0SO32-SO42-高负荷状态下，微生物不能彻底氧化分解H2S，导致中间产物硫累积，因此表现为陶粒表面硫磺的覆盖。当前59页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩进气负荷对生物滴滤床种群结构的影响微生物种类稳态高负荷前段后段前段后段细菌2.1×1084.5×1075.95×1085.17×108真菌5.1×1053.97×1051.28×1064.7×105放线菌3.9×1053.24×1054.2×1053.56×105硫细菌4.1×1078.75×1064.53×1074.23×107

微生物种群主要由细菌、真菌、放线菌组成。稳态运行，前段微生物数量远远大于后段，尤其是硫细菌。

负荷升高时，后段微生物数量增多，硫细菌前后两段大致相近。当前60页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩生物滴滤床温度分布特性最高温差1.6℃气液错流接触有利于反应器内温度的均匀分布当前61页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩系统内营养液pH和SO42-分析当前62页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩进气方向改变对滴滤床去除效能的影响当前63页，总共102页。分期布液生物滴滤床净化H2S废气研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩压力降实验运行时间大概一年，虽然压降有所上升，但并没有出现因生物质积累而堵塞的现象，对H2S去除效果依然很好。通过优化反应器布液布气结构，采用分期布液式生物滴滤床进行了净化H2S废气的研究，实验结果证明生物滴滤塔的去除负荷明显提高，温度分布趋于均匀。当前64页，总共102页。H2S降解菌的筛选及降解特性研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩滴滤塔菌群结构细菌真菌放线菌中性培养基酸性培养基H2S琼脂培养基GyM琼脂培养基高氏一号培养基马铃薯培养基虎红培养基降解菌筛选的准备当前65页，总共102页。H2S降解菌的筛选及降解特性研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩取样富集液体培养多次划线分离菌种筛选步骤菌种保存当前66页，总共102页。H2S降解菌生理生化特性菌态观察菌落直径约为0.1~0.3cm，呈圆形，湿润，菌落呈灰白色，表面不透明、有光泽，边缘隆起、凸面，在平板上长出菌落时间为5~7天。初步鉴定光学显微镜观察细菌，数量众多，能运动。菌体呈现短杆状。经革兰氏染色后，菌体呈现红色，结果表明此菌为革兰氏阴性菌。

当前67页，总共102页。H2S降解菌的筛选及降解特性研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩H2S降解菌的最佳生长条件其最适生长温度为30℃最适pH在6.0～7.0之间最佳摇床转速为120r·min-1。当前68页，总共102页。H2S降解菌的筛选及降解特性研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩H2S降解菌产酸特性当前69页，总共102页。H2S降解菌的筛选及降解特性研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩H2S降解菌生长曲线停滞期对数期稳定期衰退期当前70页，总共102页。H2S降解菌的筛选及降解特性研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩青霉Penicilliumsp.FLC-1头孢霉Cephalosporiumsp.FLC-2形态特征气生菌丝呈扫帚状，顶端长有分生孢子，分生孢子梗不分枝，分生孢子呈椭球状，2~2.5μm，生长速度快。气生菌丝呈绳状，有纵隔，孢子梗直立，无叉。分生孢子卵圆形，1.2μm×（2~2.5）μm，光滑，透明。察氏培养基(G)中度(CO)白色→黄绿色(CR)白色→黄色(G)中度(CO)白色→灰白色(CR)白色→浅黄色马铃薯培养基(G)旺盛(CO)浅黄色→亮黄色(CR)浅黄色→黄绿色(G)中度(CO)白色→浅粉色(CR)白色→深棕色真菌的生理生化特征当前71页，总共102页。H2S降解菌的筛选及降解特性研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩真菌的生理生化特征青霉Penicilliumsp.FLC-1头孢霉Cephalosporiumsp.FLC-2H2S产生琼脂(G)不生长(G)中度(CO)白色→灰白色(CR)白色→黄色高氏一号(G)中度(CO)白色→浅绿色(CR)白色→橄榄绿(G)中度(CO)白色→浅粉色(CR)浅粉色→暗红色GyM琼脂(G)中度(CO)白色→青绿色(CR)黄绿色(G)中度(CO)白色(CR)白→灰绿生理生化鉴定为：青霉Penicilliumsp.FLC-1和头孢霉Cephalosporiumsp.FLC-2当前72页，总共102页。生物强化再启动立式生物滴滤塔的研究实验材料与方法菌源

菌源：筛选的硫细菌和真菌组成的混合菌

停滞运行1个月的立式生物滴滤塔

实验装置当前73页，总共102页。MyceliafungiRodshapebacteriaRodshapebacteria生物强化再启动立式生物滴滤塔的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩生物强化后生物滴滤塔的运行性能当前74页，总共102页。生物强化再启动立式生物滴滤塔的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩再启动后立式生物滴滤塔的去除负荷采用生物强化方式再启动生物滴滤塔：H2S最佳去除负荷由最初的110g·(m3·h)-1提高到129g·(m3·h)-1H2S最大去除负荷由最初的152g·(m3·h)-1提高到170g·(m3·h)-1。当前75页，总共102页。生物强化再启动立式生物滴滤塔的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩短期闲置对滴滤塔稳定性能的影响实验安排：第一阶段只是停止营养液的供给；闲置时间为6天。第二阶段是同时停止供液和供气，闲置时间为5天。当前76页，总共102页。生物强化再启动立式生物滴滤塔的研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩SEM表征闲置前恢复后以上的实验结果证明，将真菌和细菌组成的复合菌群以生物强化方式可以快速启动停止运行的生物滴滤塔，并且去除负荷提高，有较强的稳定性。当前77页，总共102页。环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩H2S降解菌的固定化研究固定化小球的制备方法固定化小球的制备方法氯化钙、去离子水固定海藻酸钠、去离子水滴加液搅拌搅拌注射滴加放置过夜硬化固定化小球抽滤洗涤添加剂包埋法载体选取：海藻酸钠添加剂：活性炭当前78页，总共102页。环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩H2S降解菌的固定化研究活性炭小球制备正交实验因素A海藻酸钠(%)B氯化钙(%)C活性炭纤维(%)D菌体量(ml)实验范围2-51.5-2.50.025-0.0751-3极差R82755591.2因素主→次D→A→C→B最优方案D3A3C3B2

实验类型：4因素3水平正交实验当前79页，总共102页。环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩H2S降解菌的固定化研究机械性能测试当前80页，总共102页。

H2S降解菌的固定化研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩固定化小球降解性能实验40~50mg/LpH=625~30℃120r/min当前81页，总共102页。

H2S降解菌的固定化研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩实验流程示意图

当前82页，总共102页。

H2S降解菌的固定化研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩固定化生物滴滤塔的启动气体流量为2.2L·min-1，入口浓度为85~90mg·m-3。在启动14h后出口浓度能维持在10mg·m-3。最佳停留时间11s,比原立式生物滴滤塔缩短4s.当前83页，总共102页。

H2S降解菌的固定化研究环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩进气浓度对固定化生物滴滤塔去除性能的影响6s11s以上的实验结果证明，以制备的活性炭固定化小球作为填料能够快速启动立式生物滴滤塔，最佳停留时间缩短至11s，主要原因是包埋法有效的提高了滴滤塔的有效菌群数量。当前84页，总共102页。生物滴滤塔微生态学分析及动力学模型的建立环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩PCR-DGGE是用一对特异性引物PCR扩增微生物的16srRNA基因，产生长度相同但序列有异的DNA片段的混合物，通过变性剂甲酞胺和尿素形成的线性梯度丙稀酞胺凝胶电泳对双链DNA分子进行分离。在一定温度下，同一浓度的变性剂浓度下，序列不同的产物，其部分解链程度也不同，而产物解链程度又直接影响其电泳迁移率，结果不同的产物在凝胶上分离开来。

PCR-DGGE技术当前85页，总共102页。生物滴滤塔微生态学分析及动力学DGGE分析PCR扩增DNA提纯取样PCR-DGGE实验步骤当前86页，总共102页。生物滴滤塔微生态学分析及动力学模型的建立环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩DNA提取陶粒来源DNA含量（μg·μl-1）A260/A280A260/A230立式生物滴滤塔112.061.8752.055分期布液生物滴滤床291.211.8812.149在实验中用A260/A280和A260/A230的比值，来评估样品的纯度，较纯净的DNA样品A260/A280比值在1.8左右，A260/A230应大于2.0。若A260/A280小于1.6，表示样品中蛋白质或者酚类物质含量较高。若A260/A230的比值小于2.0，则说明样品存在糖类污染。本提取过程所得DNA满足实验要求。当前87页，总共102页。生物滴滤塔微生态学分析及动力学模型的建立环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩变性凝胶电泳分析

两者共有这一些相同的种属，如所标记的A，B，C，D，E，F条带，

两者也各自存在着各自特有的种菌。如立式反应器的a’，b’，c’，d’，e’，分期布液式生物滴滤床的a，b，c，d，e，f，g，k条带。

采用香浓-威纳多样性指数（H）评价立式生物滴滤塔电泳图谱条带数量为14±3，其对应的多样性指数为2.12±0.08，

分期布液式生物滴滤塔电泳图谱的条带数为23±3，其对应的多样性指数为2.85±0.13。

分期布液式生物滴滤塔的微生物多样性要优于立式生物滴滤塔。当前88页，总共102页。生物滴滤塔微生态学分析及动力学模型的建立1待降解组分从气相主体扩散到生物膜凝胶层的外表面（外扩散过程）；2待降解组分由生物膜凝胶层的外表面向膜内的微孔扩散（内扩散过程）；3待降解组分在生物膜凝胶层内部被吸附，经生化反应转化为无毒无害的物质（生化反应过程）；4代谢产物从微孔外扩散至生物膜外表面（内扩散过程）；5代谢产物从生物膜外表面扩散至气相主体（外扩散过程）。当前89页，总共102页。环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩生物滴滤塔微生态学分析及动力学模型的建立微元体的输入量-微元体的输出量=生物膜的削减量=生物降解量+生物膜累积量生物膜内降解数学模型的建立总物料守恒方程：即将Monod方程代入令则零级反应一级反应当前90页，总共102页。环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩生物滴滤塔微生态学分析及动力学模型的建立H2S削减量=生物降解量+填料累积量生物滴滤塔宏观去除模型边界条件：L=0，c=cin,L=H,c=cout，积分得：令降解模型根据30s停留时间时的数据计算得Ks=430mg·m-3，Vm=312.5g·m-3·h-1。当前91页，总共102页。生物滴滤塔微生态学分析及动力学模型的建立环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩模型的验证当前92页，总共102页。生物滴滤塔微生态学分析及动力学模型的建立环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩模型的修正Cin<93mg·m-3，累计系数a=0.24；93mg·m-3<Cin<230mg·m-3时，累计系数a=0.08；当Cin>230mgm-3，a可忽略。当前93页，总共102页。生物滴滤塔微生态学分析及动力学模型的建立环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩修正模型的验证在停留时间15s，进气浓度在50~300mg·m-3之间，对修正的生物滴滤塔降解模型进行了验证，将模拟值与实验值进行比较。模拟值与实验值的相关系数为0.92，显著相关，且差异不显著。当前94页，总共102页。环境与能源工程学院北京工业大学博士研究生答辩结论与展望结论立式生物滴滤塔净化H2S研究1采用四阶段复合挂膜法可快速启动生物滴滤塔，最佳停留时间为15s。2最佳体积去除负荷为89.15g·(m3·h)-1，最大体积去除负荷为135g·(m3·h)-1。立式生物滴滤塔存在