廢氣生物淨化過程強化技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳建孟 著

圖書標籤:

• 廢氣治理
• 生物淨化
• 強化技術
• 環境工程
• 汙染控製
• 生物技術
• 空氣淨化
• 工業廢氣
• 脫臭
• VOCs治理

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030506573

版次：1

商品編碼：12107012

包裝：精裝

開本：32開

齣版時間：2017-01-01

用紙：膠版紙

頁數：256

正文語種：中文

內容簡介

1998年以來，陳建孟教授所領導的研究團隊在863計劃、國傢基金等資助下，基於過程強化理論，開展新型廢氣生物淨化技術研究，在關鍵材料、單元設備等方麵取得瞭一係列具有自主知識産權的研究成果，並實現較大規模的工程應用。主要內容包括：①過程強化技術的研究背景及相關概念；②過程強化技術的單元操作，分高效降解菌、高效生物填料和新型淨化設備與工藝等三部分進行論述；③基於各種類型廢氣的特點，敘述強化的單元技術及其優化組閤在各類廢氣淨化中的具體運用；④過程強化技術的理論發展及模型構建，建立瞭適閤轉動床和填料床的模型，為該類反應器的優化設計提供瞭理論指導；⑤工程實例，部分研究成果在具體工程實例中的應用。

生物反應器設計與過程優化：理論、模型與實踐 本書聚焦於現代生物反應器工程的核心挑戰與前沿解決方案，旨在為環境、化工及生物技術領域的工程師、研究人員和高級學生提供一套全麵、深入且高度實用的技術指導。本書內容不涉及任何與“廢氣生物淨化過程強化技術”相關的主題，而是專注於生物反應器在不同應用場景下的設計原理、動力學建模、過程控製以及優化策略。 --- 第一部分：生物反應器基礎理論與係統設計 第一章：生物反應器基礎概念與分類 本章係統迴顧瞭生物反應器的基本定義、曆史沿革及其在生物製造、廢水處理、生物燃料生産等領域的關鍵作用。詳細闡述瞭不同類型反應器的基本結構、操作模式及其適用範圍。重點對比瞭批式反應器（Batch）、半連續式反應器（Fed-Batch）與連續式反應器（Continuous Stirred-Tank Reactor, CSTR）在物料衡算、能量衡算及生物量積纍方麵的差異。此外，本章還引入瞭新型反應器概念，如膜生物反應器（MBR）、固定化細胞反應器（Immobilized Cell Reactor）和氣升式反應器（Airlift Reactor）的結構特點和基本操作限製。 第二章：微生物生長動力學與代謝模型 深入探討瞭微生物在不同環境因子（如底物濃度、pH、溫度、氧化還原電位）影響下的生長行為。詳細介紹瞭Monod模型、Haldane模型以及考慮産物抑製和潛伏期的更復雜生長模型。對於涉及多底物利用或相互作用的係統，引入瞭交互式動力學模型。此外，本章還側重於探討非穩態條件下的生長速率推導，為動態過程的模擬與控製奠定理論基礎。 第三章：傳質與傳熱現象在反應器中的作用 傳質與傳熱是決定生物反應器性能的關鍵因素。本章詳盡分析瞭氣-液、液-固以及液相內部的傳質過程。重點討論瞭氧氣在氣液界麵上的轉移效率、影響氣泡動力學的因素（如錶麵活性劑的影響）以及如何利用氣泡特性來評估攪拌效果。在傳熱方麵，詳細闡述瞭生物反應過程中的熱量産生機製、散熱需求，並介紹瞭夾套、內盤管等常見熱交換係統的設計原則與熱阻分析。 第四章：反應器流體力學與混閤特性 本章將生物反應器視為復雜的流體動力學係統進行研究。通過計算流體力學（CFD）方法，分析瞭攪拌器類型（如渦輪式、槳式）對反應器內流場分布、剪切應力和混閤時間的影響。詳細介紹瞭評估混閤效率的常用指標（如示蹤劑法）和模型（如多區模型）。特彆關注瞭高粘度體係和非牛頓流體在生物反應器中的流動特性模擬與優化。 --- 第二部分：反應器過程控製與優化 第五章：過程監測與傳感器技術 本章介紹瞭實時、在綫監測生物反應器關鍵參數的技術。涵蓋瞭對生物量濃度、底物消耗速率、産物生成速率的間接和直接測量方法。詳細講解瞭pH、溶解氧（DO）、氧化還原電位（ORP）等關鍵環境變量的傳感器選擇、校準和抗乾擾技術。此外，還引入瞭先進的基於光譜學（如近紅外、拉曼）的軟測量技術在過程分析中的應用。 第六章：經典控製策略與應用 本章聚焦於生物反應器狀態變量的經典PID控製。詳細分析瞭PID控製器在控製溶解氧、補料速率和反應器溫度中的參數整定方法（如Ziegler-Nichols法及其改進）。討論瞭串級控製、前饋控製在處理生物過程中的非綫性特性和延遲時的優勢。 第七章：先進過程控製（APC）技術 針對生物過程的高非綫性和模型不確定性，本章引入瞭先進的控製策略。重點介紹瞭模型預測控製（MPC）的基本原理，包括係統的辨識、約束處理和優化算法。同時，探討瞭模糊邏輯控製和神經網絡控製在處理復雜、難以建模的生物係統中的應用潛力。 第八章：生物反應器的高級優化方法 本章旨在實現反應器性能的最大化。從經濟學角度齣發，建立瞭基於目標函數（如最大化産物收率或最小化能耗）的優化模型。探討瞭穩態優化技術，如響應麯麵法（RSM）和拉丁超立方抽樣（LHS）用於參數篩選。此外，係統介紹瞭動態優化技術，特彆是如何利用最優控製理論指導反應器操作的路徑規劃。 --- 第三部分：特定反應器係統的工程實踐 第九章：膜生物反應器（MBR）的設計與操作 本章專門探討瞭膜分離技術與生物反應過程的集成。詳細分析瞭超濾（UF）和微濾（MF）膜組件在活性汙泥處理中的應用，包括膜汙染的機理分析、反洗（Backwashing）策略和化學清洗（CIP）方案。重點討論瞭影響膜通量的關鍵操作參數及其優化。 第十 章：高細胞密度培養與放大效應 高細胞密度培養是現代生物製造的基礎。本章深入分析瞭維持細胞活力在高濃度下的關鍵挑戰，如氧氣傳遞速率的限製、代謝廢物的積纍以及高粘度對混閤的影響。詳細闡述瞭反應器放大（Scale-up）的工程準則，對比瞭基於幾何相似、動力學相似和混閤相似的放大策略，並指齣瞭每種策略在不同反應器類型中的局限性。 第十一章：生物反應器的安全、健康與環境（SHE）考慮 本章關注生物反應器操作的安全性與可持續性。討論瞭生物安全等級（BSL）的確定與分級操作要求，特彆是針對重組菌株和高活性物料的處理規程。涵蓋瞭滅菌與去汙程序（SIP/CIP）、應急泄壓設計以及反應器廢棄物（如汙泥、廢液）的安全處理與環境影響評估。 第十二章：過程分析技術（PAT）與質量源於設計（QbD）在生物反應器中的集成 本章展望瞭未來生物反應器管理的趨勢。闡述瞭過程分析技術（PAT）如何通過實時數據流來指導質量風險評估。詳細介紹瞭利用多變量數據分析（如主成分分析PCA）來建立反應器狀態與最終産品質量屬性之間的關聯，從而實現基於過程控製的質量保證體係（QbD）。 --- 本書的特點在於其嚴謹的理論推導、詳盡的工程實例和對先進過程控製的深入探討，為讀者提供瞭一個從基礎設計到高級操作優化的完整技術框架。

評分☆☆☆☆☆

這本書我大概翻瞭幾頁，感覺內容還是挺紮實的，尤其是關於活性炭吸附的那一部分，講得非常細緻。作者對不同類型的活性炭在處理特定廢氣時的吸附容量、動力學以及再生方法都進行瞭深入的探討，還列舉瞭一些具體的實驗數據和圖錶，這對於想深入瞭解活性炭吸附機理的讀者來說，非常有價值。我特彆注意到書中關於吸附劑錶麵改性技術的部分，作者介紹瞭如何通過化學處理或物理改性來提高活性炭對某些難降解有機物的吸附效率，並且還分析瞭這些改性對吸附劑穩定性和壽命的影響。另外，書中關於不同操作參數（如進氣濃度、流速、溫度、濕度）對吸附過程影響的討論也非常詳盡，為實際工程應用提供瞭重要的參考依據。雖然我還沒來得及仔細研讀每一章，但從初步的瀏覽來看，這本書的理論深度和實踐指導性都做得相當不錯，對於從事廢氣處理研究或工程的專業人士來說，絕對是一本值得收藏的參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的論述非常嚴謹，充滿瞭科學研究的嚴謹性。作者在介紹每一種強化技術時，都會引用大量的文獻資料，並對相關的研究成果進行梳理和評價，這對於想要瞭解該領域最新研究進展的讀者來說，非常有價值。我尤其欣賞書中關於廢氣生物淨化過程中影響因素的量化分析部分，作者通過建立數學模型，對溫度、濕度、pH值、汙染物濃度、微生物活性等因素與淨化效率之間的關係進行瞭精確的描述，並且還對這些參數的敏感性進行瞭分析。這為優化工藝參數、實現過程的精準控製提供瞭理論依據。書中還包含瞭一些模擬計算的實例，展示瞭如何利用這些模型來預測和評估不同操作條件下的淨化效果。總的來說，這本書的學術價值很高，是該領域內一部重要的參考著作，對於從事相關研究的研究生和科研人員來說，絕對是一筆寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受是它提供瞭一個非常全麵的視角來審視廢氣生物淨化的整個過程。作者並沒有僅僅局限於介紹單一的生物處理技術，而是將多種強化技術有機地結閤起來進行闡述，這一點非常吸引人。例如，書中關於生物濾池強化技術的部分，詳細介紹瞭如何通過優化填料、調整微生物接種方式、增加氧氣供應等手段來提高汙染物去除效率，並且還討論瞭這些強化措施對微生物群落結構和代謝活性的影響。另外，書中關於膜生物反應器（MBR）在廢氣處理中的應用也讓我耳目一新，它將生物處理與膜分離技術結閤，不僅能有效去除汙染物，還能産生高質量的排放氣，這一點對於一些對排放標準要求極高的行業來說，具有重要的藉鑒意義。書中還提到瞭耦閤技術，比如結閤等離子體預處理和生物淨化，或者結閤光催化氧化和生物淨化，這些章節的論述都非常前沿，對於那些希望探索創新性廢氣處理方案的讀者，提供瞭豐富的思路。

評分☆☆☆☆☆

老實說，這本書一開始我有點猶豫是否要買，因為“強化技術”這個詞聽起來就比較專業，擔心會太理論化，對實際操作幫助不大。但當我拿到書後，發現我的擔憂是多餘的。書中關於微生物強化部分，作者用瞭很多生動的例子來解釋不同微生物在降解特定汙染物時的作用機製，還配有一些微生物形態的照片和代謝途徑的示意圖，這使得原本可能枯燥的微生物學知識變得易於理解。特彆是關於如何篩選和培養高效的微生物菌株，以及如何優化生物反應器的運行條件來維持微生物的最佳活性，這些內容都非常實用。書中還討論瞭一些微生物增強的策略，比如通過添加營養物質、調整pH值、控製溫度和濕度等，這些都是在實際操作中可以靈活運用的方法。對於在基層從事環保工作，經常需要麵對各種復雜廢氣排放問題的工程師來說，這本書無疑提供瞭一套行之有效的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

我特彆喜歡這本書關於過程強化理論在廢氣生物淨化中的應用部分。作者非常巧妙地將一些通用的工程強化原理，如傳質強化、傳熱強化、反應器設計優化等，引入到廢氣生物淨化的研究中，並給齣瞭具體的案例分析。例如，書中關於提高氣液傳質效率的技術，比如使用新型填料、優化噴淋方式、增加氣流紊亂度等，這些都直接關係到微生物與汙染物接觸的效率，從而影響整個淨化效果。書中還詳細分析瞭不同反應器類型（如鼓泡塔、填料塔、流化床反應器等）在生物淨化過程中的優缺點，以及如何根據廢氣特性和處理要求來選擇和設計最閤適的反應器。此外，作者對過程強化技術與傳統生物淨化技術的結閤進行瞭深入的探討，指齣如何通過集成多種強化技術來突破傳統方法的瓶頸，實現更高的處理效率和更低的運行成本。