描述
包 装: 圆脊精装国际标准书号ISBN: 9787030506573
内容简介
本书立足于废气生物净化及其过程强化的理论基础，从高效降解菌剂（反应强化）、优质生物载体（传质和反应强化）和新型工艺及设备（传质强化）这三个方面出发，系统阐述废气生物净化及其过程强化的研究现状、思路及趋势；着重介绍废气生物净化过程强化技术对含氮化合物、含硫化合物、脂肪烃及其含氧衍生物、苯系物及氯代烃废气类等典型气态污染物的去除特性，并探讨废气生物净化过程机理及模型；同时，介绍一些工程案例，力求使读者能对废气生物净化过程强化技术有更为全面和立体的认识。
目 录
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
5.1.1 NO的去除效果比较 97
5.1.2 NO的去除机制分析 98
5.2 RDB净化NO废气 100
5.2.1 工艺条件优化 101
5.2.2 N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
5.3.2 FeII（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
5.4.1 FeⅡ（EDTA）-NO的生物还原 110
5.4.2 FeIII（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
6.1.3 MLBTF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
7.1.2 BTF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
8.1.2 CO2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
9.1.2 Real-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1 226
11.1.2 案例2 229
11.2 精细化工行业废气 232
11.2.1 案例1 232
11.2.2 案例2 234
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
彩图
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
5.1.1 NO的去除效果比较 97
5.1.2 NO的去除机制分析 98
5.2 RDB净化NO废气 100
5.2.1 工艺条件优化 101
5.2.2 N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
5.3.2 FeII（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
5.4.1 FeⅡ（EDTA）-NO的生物还原 110
5.4.2 FeIII（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
6.1.3 MLBTF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
7.1.2 BTF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
8.1.2 CO2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
9.1.2 Real-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1 226
11.1.2 案例2 229
11.2 精细化工行业废气 232
11.2.1 案例1 232
11.2.2 案例2 234
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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