两相分配生物反应器处理有机废气新技术

综述了近期国内外有关两相分配生物反应器处理有机废气技术的研究进展。介绍了搅拌釜生物反应器、生物滴滤塔、生物滤床等多种反应器结构及其去除有机废气的效果;分析了硅油、十六烷、十四烷等多种非水相介质在两相分配生物反应器中应用的优缺点;阐述了有机废气在两相分配生物反应器中的传质机理。最后对两相分配生物反应器的发展前景及改进方向进行了分析。

两相分配生物反应器中苍白杆菌PW对芘的降解效果

为降低PAHs对微生物的毒性,促进PAHs的降解,采用TPPB技术（two-phase patitioning bioreactor,两相分配生物反应器）对芘进行降解,研究了不同有机相（硅油、十二烷、十一醇、癸烷、十六烷、十八烷）、ρ（芘）、φ（有机相）和扰动速率对芘降解的影响.结果表明：当φ（有机相）为10.0%、ρ（芘）为100～1 000 mg/L时,T0（纯水相）及T1（水-硅油）、T2（水-癸烷）、T3（水-十二烷）、T4（水-十一醇）、T5（水-十六烷）和T6（水-十八烷）体系中芘的降解率分别为92.5%～13.9%、69.3%～20.1%、79.6%～23.3%、81.9%～26.9%、86.7%～28.1%、87.7%～34.1%、89.6%～27.4%.ρ（芘）较低时,TPPB抑制了芘的降解;ρ（芘）较高时,TPPB则能促进芘的降解.6种有机相中,十六烷对芘降解的促进效果最优.最优φ（有机相）的确定和ρ（芘）有关,ρ（芘）为200 mg/L时,最优φ（十八烷）、φ（十六烷）、φ（十一醇）分别为5.0%、2.5%和5.0%;ρ（芘）为1 000 mg/L时,其均为20.0%.液体扰动速率的提高能促进芘的降解,液体扰动速率为50～200 r/min时,T6和T5体系中的芘的降解率分别为50.1%～75.6%和54.1%～79.1%.研究显示,TPPB技术是一种潜在治理高浓度PAHs污染的有效途径,TPPB的优化是多种影响因素综合作用的结果.

两相分配生物反应器净化VOCs废气的研究进展

在两相分配反应器中,由于非水相的介入,能够有效克服反应过程中所遇到的高浓度、高毒性的底物、中间产物的抑制以及水、底物和微生物之间的传质障碍等限制因素,实现微生物对VOCs的高效去除。本文从两相分配反应器的原理、组成以及反应器的结构进行综述,并提出两相分配反应器的应用问题。

两相分配生物反应器治理有机废气研究进展

通过研究国内外关于两相分配生物反应器治理有机废气进展,介绍了搅拌釜生物反应器、生物滴滤塔等多种两相分配生物反应器的结构及其工作原理;分析了硅油、十六烷等不同非水相对于不同目标污染物的去除效果;研究了两相分配生物反应器对有机废气的处理性能;最后指出如何消除液态非水相的泡沫化和反应器的堵塞问题是今后研究的关键。

正己烷在两相分配搅拌式反应器中的传质过程研究

为研究两相分配搅拌式反应器中硅油对正己烷传质的影响,采用静态顶空法获得正己烷的气/水和硅油混合液分配系数H,通过模型拟合计算最大气相可转移至液相的正己烷体积分数βS^*,利用效能-传热单位数法计算总体积传质系数KLa。结果表明,随着硅油比例φ的提高,H显著下降;"等效吸收容量"模型可以很好地描述H与φ之间的关系;βS^*随着硅油的添加急剧增大,并随着φ提高而上升,而进气流速的增加会导致βS^*减小;KLa会随着φ上升而减小,但硅油显著提升了饱和液相正己烷浓度,从而提高正己烷的总传质速率。

两相分配生物反应器治理高浓度有机污染研究进展

高浓度有机污染物难以进行生物降解的主要原因之一是其会对微生物产生较大毒害作用而抑制微生物生长以及降解过程,而两相分配生物反应器(Two-phase partitioning bioreactor,TPPB)可以有效解决污染物毒性的问题,因而在高浓度有机污染治理中具有较大的应用潜力.本文系统介绍了TPPB类型以及各自的工作原理,即TPPB通过非水相的引入可以溶解系统内大部分有机污染物,减少水相中污染物的浓度,降低其对微生物的毒性,并通过微生物的代谢活动实现污染物的降解,随着降解过程的进行污染物在两相间的分配平衡不断被打破,污染物又不断从非水相进入到水相之中,使得微生物的降解过程持续进行.同时分析了反应过程中的各种影响因素,如传质速率、微生物影响等,进而阐述了该技术在水体、土壤、大气污染治理中的应用,最后根据目前的研究进展,对TPPB技术的工程应用前景进行了展望.

两相分配式生物反应器处理高盐废水中的苯酚

采用新型两相分配式生物反应器(TPPB)和前期研究得到的高效苯酚降解菌对高盐废水中苯酚的降解进行研究,研究中确定煤油为反应系统的最佳有机溶剂,并考察了废水苯酚含量、废水盐度以及搅拌器搅拌速度对苯酚降解的影响。结果表明,反应系统能正常降解苯酚含量为1 000～2 500 mg/L的高盐苯酚废水;反应系统在含盐量为100 g NaCl/L、搅拌速度为50 r/min的运行工况条件下,降解时间缩短为52 h,总酚去除率为20.58 mg/(L.h)。

两相分配生物反应器处理高浓度有机废水研究进展

随着化学化工及其相关产业的高速发展,高浓度难降解有机废水日益增多,其新型适用的处理工艺技术研发具有迫切性和必要性。就现有废水处理工艺技术而言,生物处理工艺具有彻底矿化降解污染物、处理费用低、二次污染风险低等优点,但对浓度高、毒性大及疏水性强的有机污染物的处理受到限制。近期发展的两相分配生物反应器(two-phase partitioning bioreactor,即TPPB)法则在高浓度难降解有机污水处理中显现出显著的应用效果。综述了TPPB的工作原理、研究现状以及存在的问题,并展望了TPPB技术的应用前景。

深度学科交叉和高度过程集成的非水相生物催化

和化学合成相比, 生物催化具有选择性高、反应条件温和、环境友好的特性而成为生物技术中一个快速发展的领域. 但生物催化工业常受到底物溶解度低、底物/产物抑制生物催化剂活性、产物进一步降解等限制.非水相催化和原位产物去除新技术是克服上述困难的有力工具, 本文综述了其研究进展. 以甾醇边链切除的微生物转化为例, 介绍了作者最近开发的高度集成了非水相催化和原位产物去除优点的浊点两相分配生物反应器技术. 讨论了非水相生物催化工业高度过程集成和深度学科交叉的特征, 提出了发展非水相生物催化工业的若干建议.

两相系统在疏水性有机污染物高效降解菌富集培养中的应用研究进展

环境中疏水性有机污染物(Hydrophobic organic pollutants,HOPs)的浓度日益增加,获取HOPs高效降解功能微生物能有效提高HOPs污染治理效率。近年来,利用两相系统促进HOPs微生物降解转化的研究已取得一定进展。本文重点从两相系统的结构特点及其富集HOPs降解功能微生物的原理、主要影响因素和应用情况等方面进行综述,并在此基础上对两相系统在毒害性HOPs微生物加速降解脱毒中所存在的主要问题及其应用前景进行讨论和展望。

甾醇侧链切除的微生物转化技术

甾体化合物是医药工业中具有巨大市场的产品之一,甾醇侧链切除的微生物转化是解决甾体医药原料的基础,像甾醇这一类疏水性底物的微生物转化技术是产业化的关键。本文综述了甾醇侧链切除微生物转化技术的新进展,详细介绍了我们最近开发的浊点系统两相分配生物反应器新技术。