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近年来,由于挥发性有机物(Volitile Organic Compounds,VOCs)的排放引起环境问题已受到广泛关注,国内外相继颁布了与之有关的法律法规。生物滴滤工艺(Biotrickling filters,BTF)因其运行成本低廉、操作方便、环境友好等特点,被用于VOCs的净化。然而,对疏水性VOCs的净化效果并不可观。表面活性剂强化BTF技术而被认为是最有潜力的BTF强化技术。基于上述原因,本研究以乙苯为目标污染物,以皂角苷为添加剂,运行两套结构完全相同的反应器BTF1与BTF2,研究皂角苷对BTF性能的影响。此外,为进一步探索表面活性剂的强化机理,特此对比分析表面活性剂存在条件下,床层生物膜的组成、结构以及表面特性包括相对疏水性及表面电位的研究。在BTFs的启动阶段,乙苯进口浓度约为250 mg/m~3,停留时间为30 s,在第16天时,乙苯去除效率达97%,第21天时,装置启动完成。BTFs启动成功后,通过对比分析进行皂角苷的最佳用量的确定实验。保持乙苯的平均浓度达到1300 mg/m~3,乙苯废气EBCT约为30 s,BTF1为强化型反应器,BTF2为普通型反应器。当皂角苷的添加浓度为20 mg/L逐渐上升至48 mg/L时,BTF1对乙苯的净化效率均高于BTF2;当添加浓度为40 mg/L时,BTF1对乙苯的净化效率及其降解能力达到最高,分别为84.3%,131.9 g/(m~3 h)。因此,皂角苷的最佳用量为40 mg/L。在BTF1中引入40 mg/L的皂角苷,通过对比试验,评估其对操作参数的变化的抵抗能力。当乙苯的停留时间一定时(30 s),乙苯平均进口浓度由750 mg/m~3逐渐升高至2300 mg/m~3时,BTF1的去除效率及去除能力均高于BTF2;当乙苯的平均浓度维持在1300 mg/m~3不变时,停留时间从45 s逐渐减少至15 s时,皂角苷的引入对BTFs降解乙苯废气具有显著的强化作用,当停留时间继续降低至7.5s时,其强化作用不显著。这一结果阐明了皂角苷的引入能更好的应对操作参数的变化对BTFs性能的影响。在皂角苷最佳用量的实验中,皂角苷的引入提高了生物膜内多糖及蛋白质的含量、相对疏水性以及Zeta电位;当皂角苷浓度低于48 mg/L时,随着皂角苷浓度的上升,多糖及蛋白质的含量、相对疏水性以及Zeta电位会随之略微上升,这一结果阐明了表面活性剂的引入会改变生物膜表面特性,可能促进了生物膜对VOCs的摄取速度。由FTIR分析可得出,皂角苷的引入并不会改变生物膜的化学结构。