多相态餐饮油烟污染物生化净化过程机理研究

利用自行研制的实验室模拟餐饮油烟生物净化装置进行多相态餐饮油烟污染物净化机理研究，内容包括：（1）探讨烟气因素（流量、浓度）、水力因素（洗涤液量、液气比、填料类型）、生化因素（微生物量、溶解氧量、温度、无机盐浓度、生物相油烟污染物浓度）对油烟气、粒污染物净化效率、在气-生物相的分配关系与传质速率的影响，研究得出分配曲线和传质速率方程，确定分配系数和传质系数与净化效率的关系；（2）对积存在生物相的油烟气、粒污染物进行生物衰减实验，探讨衰减速率与微生物量和污染物浓度的关系，研究得出微生物降解速率常数；（3）通过物料衡算，进行分配系数、传质系数和降解速率常数之间的耦合，研究得出油烟出口浓度与停留时间、生化去除量与停留时间曲线、总去除量与停留时间之间的关系，建立装置生物净化多相态餐饮油烟污染物的数学模型。本研究成果将为餐饮油烟生化治理奠定动力学理论基础。

本课题以模拟油烟作目标污染物驯化培养出真菌和细菌2类优势菌。其中真菌有茄病镰刀菌、淡紫拟青霉、短梗霉属和丝孢酵母属,在30 ℃左右、pH在6-8、摇床转速80 -160 r/min之间时，各单菌对油烟污染物的降解率在27%-50%之间，混配后降解率大幅提高到80%-90%；细菌有干燥棒状杆菌、地衣芽孢杆菌、铜绿假单胞菌和克雷伯氏菌属，在35℃左右、pH在6—8之间、摇床转速介于80-160 r/min之间，各单菌对油烟污染物的降解率在12%-60%之间，混配后降解率提高到60%-70%。.在烟气流率为2.8m3/h、烟气浓度大于4mg/m3、以木炭做二级洗涤塔填料、喷淋量为0.9 L/min时，清水、泥浆液、木炭水混合物、活性污泥对油烟气溶胶的最大洗涤效率分别达到75.9%、81.2%、86.4%、95.1%，平均洗涤效率分别为58.8%，67.4%、72.3%、83.9%；油烟粒子的去除效率分别达到46%、60%、68%、89%以上；各洗涤液中的饱和油烟污染物含量分别为130 mg/L、90.12mg/L、76.35 mg/L、47.87 mg/L，而油烟污染物在这些洗涤剂中的传质系数分别为1.012、1.056、1.158、1.314( h-1)。.确定了辛酮、辛醛、丙烯醛为油烟主要挥发性气态污染物。清水对辛酮、辛醛、丙烯醛的处理效率分别达到51.26%、53.11%、49.57%，活性污泥对他们的处理效率则分别达到68.71%、69.35%、70.37%；而再以木炭做吸附处理，则对他们的总处理效率分别提高到86.13%、85.36%、85.53%。铜绿假单胞菌群和克雷伯氏菌属，短梗霉属和丝孢酵母属对丙烯醛的降解效率分别为44.39%、50.80%、36.97%、48.96%，降解速率常数分别为0.260、0.347、0.176、0.274 kg（油）/（h.kg菌）。.以上研究结果可以为下一步的实际应用提供理论基础。