导读:本文包含了气升式光生物反应器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:生物反应器,环流,废气,疏水,硅油,两相,分配。
气升式光生物反应器论文文献综述
韩非,耿寿林,张燕军[1]（2019）在《气升式两相分配膜生物反应器设计》一文中研究指出设计了一种气升式两相分配膜生物反应器,用于工业有机废气的净化处理,解决常见有机废气净化装置存在净化效率低、适用范围小以及尾气排放达不到较高标准要求等问题。采用多导流筒、低高径比和圆升气管的方形内循环式结构,进行装置的总体设计,并进行装置试运行,结果表明该装置简便易行,效率高,处理有机废气浓度广、无二次污染。(本文来源于《农业装备技术》期刊2019年03期）
阮静雯,黄瑾璟,罗宾,叶杰旭,成卓韦[2]（2019）在《基于硅酮母粒的两相分配气升式生物反应器处理氯苯废气的研究》一文中研究指出疏水性污染物的去除是废气生物净化的难点.以硅酮母粒为非水相介质构建两相分配体系处理氯苯废气,结果表明,硅酮母粒对氯苯具有较高的亲和性,无生物毒性和生物降解性,且吸附于硅酮母粒表面的菌体对其相间分配系数没有明显影响.采用气升式生物反应器连续净化氯苯废气,当进气浓度为1000 mg·m~(-3)时,单相体系的去除率为60%;而添加了硅酮母粒的两相体系去除率达到90%,且CO_2矿化率较高,抗冲击负荷能力更好,说明硅酮母粒能有效强化气升式生物反应器净化氯苯废气的效果.该系统的最适硅酮母粒比例和停留时间分别为10%和90 s.以最大传质速率(β~*_s)来衡量氯苯的传质效果,发现硅酮母粒的添加使得β~*_s提升20%以上.(本文来源于《环境科学学报》期刊2019年11期）
胡自明[3]（2018）在《气升式光生物反应器内CO_2传递与微藻生长固碳强化》一文中研究指出微藻因其光合效率和含油率高,在实现高效生物固碳的同时还可以制取清洁生物能源,是解决环境和能源问题的有效媒介。在微藻的光合固碳中,CO_2通常经气体分布器鼓入到微藻悬浮液中形成气泡流,气泡中的CO_2分子穿过气液相界面溶解在微藻悬浮液中,最后被游离的微藻细胞所捕获,通过光合作用产生有机物实现对CO_2的固定,因此CO_2气体在藻液中的溶解传输和混合特性显着影响了微藻的生长固碳。然而,由于气液接触时间过短和CO_2从气相到液相传递受限,从而导致微藻的生长及固碳能力较低。本文以悬浮式微藻光合固碳技术为背景,立足于CO_2从气相到液相的传递过程强化,首先研究了气体分布器结构和曝气条件对CO_2气泡在微藻悬浮液中的气泡动力学行为、CO_2溶解混合特性以及对微藻生长固碳的影响规律。并通过数值模拟获得光生物反应器内气体分布器布置方式对气液两相流动和传质的影响规律。基于气泡动力学行为,设计倒置弧形槽内构件来延长反应器内气液接触时间从而强化CO_2溶解与微藻生长固碳能力。主要结论如下:(1)通过对气体分布器的孔径与孔间距的优化,使气泡脱离直径减小了55.6%,气液接触比表面积大幅增加,气泡上升速度随孔径及孔间距的减小而减小,导致CO_2气泡在藻液中停留时间增加,强化了CO_2溶解传输,CO_2体积传质系数提高了143%,混合时间降低24%,最终使微藻生物质浓度提高18.8%,固碳速率提高23.2%。在入口CO_2浓度为15%,通气率为0.1vvm时,微藻具有最大生物质浓度为2.62 g·L~(-1)和最大的对数期平均固碳速率为1.040 g·L~(-1)·d~(-1)。(2)在中心布气、对称布气和环周布气等气体分布器布置方式下,气升式光生物反应器内轴向液速、气含率和体积传质系数均呈现中心高两端低的“抛物线型”分布,且随着高度的增加而递减。由于环周布气下的体积平均气含率最大,气液传质能力最高,并且气含率和体积传质系数的变异系数最小,CO_2气体分布最均匀,相对于中心布气和对称布气分别减小了45.3%和35.8%。因此不同气体分布器布置方式对微藻生长影响差异主要在微藻缓慢生长期阶段,从而缩短微藻培养周期,随着时间的增加,布置方式造成的传质差异性减少,环周布气相比中心布气生长周期减少两天,最高固碳效率提高34.2%。(3)构建两种倒置弧形槽内构件气升式光生物反应器,其中无孔倒置弧形槽内构件的引入增加了气泡运动轨迹的振幅,减小了运动轨迹的波长,使CO_2气泡与液相的接触时间平均增加了89%;壁面带孔倒置弧形槽内构件的引入使气液接触时间延长到256 s,CO_2固定阶段内构件气相区CO_2分压在13.5-15.5 kPa,同时壁面孔口形成了“二次周期性曝气”的现象可强化内构件上部藻液的混合,两种内构件均显着强化了CO_2分子从气相到液相的传递过程。在0.02vvm通气率下鼓入15%CO_2气体200min后,无孔/带孔倒置弧形槽内构件光生物反应器中的溶解CO_2浓度比对照组反应器中分别高24 mg·L~(-1)和37mg·L~(-1)。在微藻培养实验中,两种内构件反应器中微藻的最高生物质浓度分别为3.12 g L~(-1)和3.35 g L~(-1),与对照组相比分别提高了12.6%和20.9%,在对数生长期平均固碳速率分别为38.2 mg·L~(-1)·h~(-1)和36.6 mg·L~(-1)·h~(-1),分别提高了31.8%和26.2%。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-05-01）
储潇枭,陈小光[4]（2018）在《气升式外循环流化床生物反应器中成药废水处理研究》一文中研究指出以中成药废水厌氧出水为处理对象,以传统内循环好氧流化床(反应器II)反应器做参比,对比研究了具有自主知识产权的气升式外循环流化床生物反应器(反应器I)的运行性能;并通过对反应器I投加悬浮填料,分析挂膜运行对反应器I性能强化的可能性。实验结果表明,经过60 d启动,稳定运行阶段反应器I出水COD和TN、NH4+-N的质量浓度及分别为99.8 mg/L和11.7、9.7 mg/L,去除率分别为85.6%、86.6%、87.6%,优于反应器II,可达到GB 21906-2008的要求;挂膜运行可强化反应器I运行性能,添加悬浮填料后,反应器I的出水COD和TN、NH_4~+-N的质量浓度及优于稳定运行期达14.2 mg/L和1.6、0.8 mg/L,去除率分别为8%、5.6%、5.4%。可为其后续工程化应用奠定基础。(本文来源于《水处理技术》期刊2018年02期）
吴超[5]（2017）在《气升式生物反应器处理多组分VOCs废气的关键技术研究》一文中研究指出工业有机溶剂使用所排放的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是我国雾霾天气与光化学臭氧排放的关键诱因之一。工业源排放的VOCs气量大、浓度低,特别适宜使用操作简便、无二次污染的生物技术进行治理控制。生物过滤或滴滤技术是目前最为经济有效的生物技术。但其长期运行后,生物量过分累积、营养物分布不均及湿度条件恶化等会导致去除效果不佳和额外的维修费用。生物洗涤器没有如是问题,且特别适用于亲水VOCs处理。但工业源VOCs排放组分复杂,常含苯系物、含氯烷烃和含氧化合物等不同疏水性、挥发性、生物可降解性和生物毒性的物质,制约着生物洗涤器高效工业化扩大应用。两相分配生物反应器因非水相的添加,不仅能促进疏水VOCs气液传质,而且能保护微生物免于底物毒性、环境波动和操作紊乱,已成功应用于单一疏水性或强毒性VOC的净化。但其应对工业排放的多组分VOCs废气的治理鲜有报道。连续搅拌釜生物反应器是最为常用的生物洗涤器构型,但能耗大是其不可避免的问题。针对以上问题,本研究以气升式生物反应器为反应器构型,以乙酸乙酯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷和甲苯为模拟污染物,从高效降解菌群选育、连续稳态和工况波动工艺表现、过程模拟与优化、微生物信息分析等方面展开了考察研究。以难降解的1,2-二氯乙烷为驯化的模拟污染物,本研究从树脂化工厂的污水处理厂的活性污泥中获得一疏水降解微生物混合菌群,其细胞疏水性为79%,主要由Xanthobacter属(62%)构成。在无外加碳源条件下,初始1,2-二氯乙烷浓度为114.1-1141.5mg·L-1时,疏水降解菌群介导的降解过程能高效进行,脱氯率可达92%。Haldane-Andrews模型动力学参数μmax为0.247h-1,Ks和Ki分别为4.7 g·m-3和10.4g·m-3;均优于已报导菌株或菌群,且符合两相分配生物反应器的理想值。它也能降解乙酸乙酯、二氯甲烷和甲苯。硅油体积比为7%即可保证1,2-二氯乙烷和氧气的增溶效果以及疏水菌群的降解活性。接种疏水降解菌群和添加7%硅油能提高气升式生物反应器的总去除负荷,但矿化率、脱氯率和细胞产率分别为60%、39%和0.19gDCW·gVOCs-1,均低于无硅油体系。在应对工况波动时,两相分配气升式生物反应器的抵抗能力和恢复能力优势明显。气升式生物反应器连续稳定运行过程中,亲水性易降解的乙酸乙酯去除效率可达100%,并不受停留时间的影响。适度疏水难降解的甲苯去除效率由于硅油的添加增加了一倍。无论是否添加硅油,适度疏水甲苯去除效果均优于亲水性的1,2-二氯乙烷。难降解的含氯烷烃去除效果均没有因为硅油的添加而有所提升,虽然这两个物质的液相溶解度均有所增加。本研究首次提出比较最大体积传质速率和最大去除负荷进行生物技术限制过程分析。易降解的乙酸乙酯易受限于物理传质过程,可降解的甲苯和难降解的氯代烷烃则易受限于生物降解过程。因此,在生物反应器操作运行过程中,因考虑VOCs疏水性和生物可降解性进行物理传质和生物降解过程的调控,以保证高效的去除效果。硅油的添加并未引起气升式生物反应器中微生物的功能紊乱和代谢失调。微生物群落结构随着气升式生物反应器的运行操作演替显着,其细胞疏水性也随之改变。多组分VOCs在生物反应器内的净化效果受微生物群落结构及代谢相互作用的影响。微观优势菌群的降解功能和特性与宏观VOCs去除表现相一致。高丰度的特定降解酶能保证高效单一 VOC去除效果。VOCs间相互作用复杂,特别是关键酶的竞争抑制作用,会引发某单一物质降解过程的恶化。这为工程微生物生态系统功能优化以及生物反应器去除表现和设计优化提供了策略性参考。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-07-03）
徐斌[6]（2017）在《气升式内环流生物反应器的Fluent模拟研究》一文中研究指出本文研究的是连续式叁相气升式内环流生物反应器的计算流体力学模拟,研究内容包括反应器内流态的模拟、反应器内微生物降解苯酚的模拟以及相关参数对反应器性能的影响等。首先,本文以欧拉叁相流模型为基础,在本构方程的基础上引入RNG k-ε湍流模型,封闭方程组;考虑相间作用力中的曳力,采用叁种曳力模型进行比较分析,确定动量方程中最合适的动量交换系数;基于双膜理论和Higbic渗透理论模型构建氧在反应器内的相间传质模型;根据莫诺特方程和Haldane基质抑制机理模型确定反应器内苯酚的比降解速率,根据Rittmann的光滑表面生物膜脱附模型确定生物膜的总损失系数b',最后确定苯酚组分守恒方程的源项,建立连续式叁相气升式内环流生物反应器内流场以及苯酚降解的数学模型。本文对反应器的启动阶段进行180s的非稳态模拟,曝气量为5.59L/min的条件下,反应器内的固相颗粒有一部分依然沉积在反应器底部;曝气量为10.2L/min的条件下,反应器内的固相颗粒主要存在于升流区,并且达到了悬浮状态;曝气量为15.43L/min和20L/min的条件下,固相颗粒在反应器内分散的更加均匀,并且固相颗粒达到悬浮状态所需的时间比曝气量为10.2L/min条件下所需时间更短。对反应器的降流区液体循环速度、反应器整体气含率以及苯酚在反应器内扩散过程进行了模拟,发现本文建立的流场数学模型对连续式叁相气升式内环流生物反应器是较为适用的,并对反应器内的局部瞬态流体力学特性进行模拟,得到气含率、液体循环速度以及湍动能在反应器内升流区和降流区的径向分布情况。通过模拟反应器内氧的液相体积传质系数以及苯酚的利用率,表明本文所建立的降解苯酚的模型对连续式叁相气升式内环流生物反应器也是较为适用的。模拟曝气量对反应器性能的影响时发现,气含率和液体循环速度均随曝气量的增加而增加,但是当曝气量大于15.43L/min时,增长速率逐渐降低,因此反应器达到最佳性能的曝气量为15.43L/min;模拟固相密度对反应器性能的影响时发现,固相密度越小,反应器内的气含率以及液体循环速度越大,反应器的性能越好;模拟固相颗粒粒径对反应器性能的影响时发现,0.6mm的固相颗粒粒径可以使反应器达到更好的性能;模拟固相含量对反应器性能的影响时发现,固相含量为1L时,反应器内的气含率以及液体循环速度更大,反应器性能更好。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-05-24）
张芬芬,马晓建,常春,韩秀丽,李斐[7]（2016）在《气升式微藻光生物反应器的设计研究进展》一文中研究指出概述了几种常见密闭式光生物反应器的发展现状,着重讨论了近几年气升式内环流光生物反应器在光源利用率与混合效果方面的研究进展,以及结构尺寸和附属装置对混合效果的影响,作为对现有气升式光生物反应器进一步研究和改进的基础。(本文来源于《现代化工》期刊2016年10期）
韩越梅,刘志军,许晓飞,黄士博,闫卓[8]（2016）在《气升式生物反应器用于废水脱氮的组合工艺研究》一文中研究指出在内循环气升式反应器中,研究开发了一套半硝化(PN)和厌氧氨氧化(ANAMMOX)单级一体化同步处理高浓度含氮废水工艺。反应器的内筒为限氧区,借助于富集的好氧氨氧化菌(AOB)活性污泥实现废水的半硝化反应,内筒底部进行间歇式曝气,提供半硝化反应所需氧气和水力环流所需动力;反应器的外环筒为厌氧区,借助于富集的厌氧氨氧化菌(ANAMMOX)活性污泥实现厌氧氨氧化反应。反应温度为(35±2)℃,p H维持在7.5~8.0。反应器成功启动并稳定运行120 d,考察反应器内、外筒溶解氧浓度(DO)的变化和系统的脱氮性能。结果表明,反应器内、外筒有效地分隔了限氧区和厌氧区,内筒平均DO值为2.5 mg/L,外筒平均DO值为1.5 mg/L,可满足半硝化和厌氧氨氧化的反应条件。合成废水的氨氮浓度最高达200 mg/L,氮负荷为280 g/(d·m3),反应器运行120 d后,总氮去除率达到75%,表明反应器内AOB菌和ANAMMOX菌能够协同作用,从而实现了组合脱氮的工艺。(本文来源于《现代化工》期刊2016年01期）
周集体,桂冰,李昂,胡霞,乔森[9]（2015）在《气升式光生物反应器中Chlorella sp.优化培养与能量计算》一文中研究指出高油脂含量的微藻能够有效利用太阳能生产生物油脂,从而实现无机碳转化为有机碳的过程.如何降低微藻培养过程的能量消耗,是实现含油微藻规模化生产生物柴油的关键.通过对气升式光生物反应器中Chlorella sp.培养条件的优化,以及不同培养条件的能量计算和比较,发现当使用侧光光纤作为内置光源时可以提高光能利用率,在适宜的通气速率(0.6 L/min)条件下,可获得单位能耗的最大生物产量4.40 g/(W·d),较同等条件下外置光源时产量提高了8~25倍.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2015年06期）
项丽君[10]（2015）在《脱硝微藻筛选及气升圆柱光生物反应器脱硝效能研究》一文中研究指出传统脱硝系统能耗大、基建投资高及一般会产生二次污染等问题,难以达到经济、低耗的要求。微藻在生长代谢过程中吸收和转化NOx,相对于传统物化方法没有催化剂昂贵以及腐蚀的问题,还可同时固碳脱硝,同时藻细胞含有大量高经济价值产品。微藻脱硝技术可以实现废物资源化,也具有经济性,是一种极有潜力的NOx去除方案。该技术中高效的脱硝藻种和反应器是关键,因此本论文主要针对脱硝藻种的筛选、藻种脱硝性质和脱硝反应器的构型和脱氮效率开展研究。筛选出一株烟道气高耐性藻种,鉴定该藻为一株微芒藻(Micractinium sp.),该藻对100ppm NO的去除率达90%,生长速率0.14111g L d????。加入100ppm SO2后,微藻生长明显受到抑制,证实SO2的加入致使p H等环境发生改变,不利于微藻的生长。以10%CO2作为碳源,微藻生长慢于葡萄糖组,并导致总脱硝效率的下降。以NO作为氮源培养微藻,微藻生长快于以NO3-N组,但并不能增加藻干重,说明NO相比较于NO3-N,能促使微藻提前成熟。考察了不同进气条件下气升平板、膜式平板、气升圆柱、膜式圆柱四种反应器中微藻生长状况以及对污染物去除效果。通空气情况下,气升和膜式圆柱PBR中藻干重分别达到1.0g/L和0.95g/L,是气升和膜式平板PBR中藻干重的1.82倍和1.77倍。通入10%CO2明显改善了微藻的生长条件,气升和膜式圆柱PBR中藻干重分别达到了1.50g/L和1.45g/L,是气升和膜式平板PBR的1.50倍和1.45倍。本实验条件下,气升圆柱PBR能达到最好的传质和培养微藻效能。系统研究了气升圆柱PBR对微藻脱硝效能的影响,建立了微藻脱硝模型,重点对微藻的培养方式、进气NO浓度、初始液相氮浓度、反应器不同高径比等进行了研究。光异养方式下微藻的生长速率是混养的1.5倍,累计NO去除率为96.51%。同样在光异养方式下微芒藻对NO3-N有较高的去除率。在100,300,500ppm浓度下微藻对NO的去除率分别为96.51%、91.99%和88.57%,藻干重分别为1.448、1.428和0.924 g/L,对照组为1.42 g/L,证实NO对微藻存在“低浓度促进、高浓度抑制”的作用。当培养基中初始NO3-N的浓度分别为17.65mmol/L、35.3mmol/L、88.25mmol/L和176.5mmol/L时,微藻对NO3-N的去除率分别为39.12%、17.85%、27%和11%,即高浓度NO3-N会抑制微藻的生长。高径比15的反应器中微藻生长速率是高径比1.1的1.37倍,累计去除率分别为96.51%和97.02%。高径比15的反应器中微藻对NO3-N的利用率为39.97%,稍大于高径比1.1组的36.84%。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-06-01）
气升式光生物反应器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
疏水性污染物的去除是废气生物净化的难点.以硅酮母粒为非水相介质构建两相分配体系处理氯苯废气,结果表明,硅酮母粒对氯苯具有较高的亲和性,无生物毒性和生物降解性,且吸附于硅酮母粒表面的菌体对其相间分配系数没有明显影响.采用气升式生物反应器连续净化氯苯废气,当进气浓度为1000 mg·m~(-3)时,单相体系的去除率为60%;而添加了硅酮母粒的两相体系去除率达到90%,且CO_2矿化率较高,抗冲击负荷能力更好,说明硅酮母粒能有效强化气升式生物反应器净化氯苯废气的效果.该系统的最适硅酮母粒比例和停留时间分别为10%和90 s.以最大传质速率(β~*_s)来衡量氯苯的传质效果,发现硅酮母粒的添加使得β~*_s提升20%以上.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
气升式光生物反应器论文参考文献
[1].韩非,耿寿林,张燕军.气升式两相分配膜生物反应器设计[J].农业装备技术.2019
[2].阮静雯,黄瑾璟,罗宾,叶杰旭,成卓韦.基于硅酮母粒的两相分配气升式生物反应器处理氯苯废气的研究[J].环境科学学报.2019
[3].胡自明.气升式光生物反应器内CO_2传递与微藻生长固碳强化[D].重庆大学.2018
[4].储潇枭,陈小光.气升式外循环流化床生物反应器中成药废水处理研究[J].水处理技术.2018
[5].吴超.气升式生物反应器处理多组分VOCs废气的关键技术研究[D].浙江大学.2017
[6].徐斌.气升式内环流生物反应器的Fluent模拟研究[D].湖南大学.2017
[7].张芬芬,马晓建,常春,韩秀丽,李斐.气升式微藻光生物反应器的设计研究进展[J].现代化工.2016
[8].韩越梅,刘志军,许晓飞,黄士博,闫卓.气升式生物反应器用于废水脱氮的组合工艺研究[J].现代化工.2016
[9].周集体,桂冰,李昂,胡霞,乔森.气升式光生物反应器中Chlorellasp.优化培养与能量计算[J].哈尔滨工业大学学报.2015
[10].项丽君.脱硝微藻筛选及气升圆柱光生物反应器脱硝效能研究[D].哈尔滨工业大学.2015
论文知识图
