一种疏水性VOC吸附降解生物填料及其制备方法和应用技术

一种疏水性VOC吸附降解生物填料及其制备方法和应用，涉及环境治理技术领域，包括重量份数计的以下组分：吸附树脂50

【技术实现步骤摘要】
一种疏水性VOC吸附降解生物填料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于环境治理
，具体涉及一种疏水性VOC吸附降解生物填料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]VOC(volatile organic compounds)是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物，对人体健康有巨大影响。
[0003]目前，常用的VOC处理方法可分为物理法、化学法和生物法这三类。生物法与吸附或催化氧化等物理和化学方法相比，具有工艺简单、操作条件温和(常温、常压)、处理效果好、无二次污染且少能耗等优点，被认为是处理低浓度VOC废气的最佳方法。
[0004]生物反应器，是指利用自然存在的微生物或具有特殊降解能力的微生物接种至液相或固相的反应系统，是通过生物法处理VOC的主要装置。常见生物反应器主要有三大类：生物过滤池(BFs)、生物洗涤塔(BS)和生物滴滤塔(BTF)。尽管每种反应器基本污染物去除机理或多或少相似，但在微生物的使用(如悬浮(液态)或固定化(生物膜)形式)、填料介质、污染物浓度等方面存在差异。填料作为BFs和BTF的核心组件，既是微生物生长的支撑载体，又是气液两相的传质介质，必须满足为微生物提供最佳环境条件、足够生长空间，并允许均匀的气流分布通过床层等要求。因此，BFs或BTF填料的选择需要综合考虑比表面积、持水量、压缩性能、吸附特性和营养供应等因素。疏水性VOC处理中由于更易受到从气态污染物到生物膜的传质限制，采用常规的填料对疏水性VOC处理的去除效果较差。
专利
技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种疏水性VOC吸附降解生物填料，其具有丰富的多孔结构、高比表面积，对疏水性VOC具有良好的去除效果。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种疏水性VOC吸附降解生物填料的制备方法，制备工艺简单，可操作性强，可大批量生产。
[0007]本专利技术的目的之三在于提供上述疏水性VOC吸附降解生物填料在生物反应器中处理疏水性VOC的应用。
[0008]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0009]一种疏水性VOC吸附降解生物填料，包括按重量份数计的以下组分：
[0010][0011]进一步地，所述吸附树脂为多孔性交联聚合物。
[0012]进一步地，所述吸附树脂为聚苯乙烯树脂和/或聚丙烯酸酯树脂。
[0013]进一步地，所述粘合剂为水性聚丙烯酸、水性聚苯乙烯、水性聚甲基丙烯酸酯、水性聚醋酸乙烯酯和水性聚氨酯中的至少一种。
[0014]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
[0015]一种疏水性VOC吸附降解生物填料的制备方法，用于制备所述的疏水性VOC吸附降解生物填料，包括以下步骤：
[0016]S1，将吸附树脂和水混合，球磨后，离心甩干，得到吸附树脂粉料；
[0017]S2，将所述吸附树脂粉料与凹凸棒土、葡萄糖、粘合剂和水混合并搅拌均匀，得到混合物料；
[0018]S3，将所述混合物料挤出造粒，热风烘干，冷却后，即得疏水性VOC吸附降解生物填料。
[0019]进一步地，步骤S1中，具体的操作为：将吸附树脂和水按体积比为(1～2.5)∶1混合后，通过球磨机研磨1
‑
2h，转速为30
‑
40rpm/min，离心甩干后，过450
‑
550目筛，得到吸附树脂粉料。
[0020]进一步地，步骤S2中，所述混合物料的含水量为30
‑
40％。
[0021]进一步地，步骤S3中，热风烘干的温度为180
‑
220℃，烘干时间为3
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5h。
[0022]本专利技术的目的之三采用如下技术方案实现：
[0023]一种所述疏水性VOC吸附降解生物填料在生物反应器中处理VOC的应用。
[0024]进一步地，所述生物反应器包括生物滤池，所述生物滤池内设有双层填料层，所述填料层由所述疏水性VOC吸附降解生物填料组成，每层填料层的高度均为500
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700mm，两层填料层的间距为250
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350mm，待处理的气体自下而上经过生物滤池，进气浓度为50
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100mg/m3，气体停留时间为15
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16s。
[0025]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0026]本专利技术的一种疏水性VOC吸附降解生物填料，包括吸附树脂，吸附树脂优选为多孔性交联聚合物，且不带离子交换官能团，使生物填料具有丰富的多孔结构和高比表面积，生物填料可在疏水界面作用吸附有机物，对疏水性VOC具有良好的去除效果；此外，生物填料还具有葡萄糖、凹凸棒土和石灰石，可以为负载的微生物菌株提供碳源及微量元素，同时可调节pH，消除菌株代谢产生的酸性物质，维持菌株生长适合的pH条件。
[0027]本专利技术的一种疏水性VOC吸附降解生物填料的制备方法，制备工艺简单，可操作性强，可大批量生产，得到的生物填料性能稳定，具有良好的疏水性VOC吸附效果。
[0028]本专利技术的疏水性VOC吸附降解生物填料在生物反应器中处理疏水性VOC的应用，其能提高生物反应器对疏水性VOC的去除率。
附图说明
[0029]图1是本专利技术的一种疏水性VOC吸附降解生物填料的结构图。
[0030]图2是本专利技术的生物反应器的工艺流程图。
[0031]图3是本专利技术的不同填料在挂膜过程中pH值与时间变化的关系曲线图。
[0032]图4是本专利技术的不同填料在挂膜过程中去除率与时间变化的关系曲线图。
具体实施方式
[0033]下面，结合附图与具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0034]实施例1
[0035]一种疏水性VOC吸附降解生物填料，包括重量份数计的以下组分：
[0036][0037]进一步地，所述吸附树脂为聚苯乙烯树脂；所述粘合剂为水性聚丙烯酸。
[0038]上述疏水性VOC吸附降解生物填料的制备方法，包括以下步骤：
[0039]S1，将吸附树脂和水按体积比为1∶1混合后，通过球磨机研磨2h，转速为35rpm/min，离心甩干后，过500目筛，得到吸附树脂粉料；
[0040]S2，将所述吸附树脂粉料与凹凸棒土、葡萄糖、粘合剂和水混合并搅拌均匀，得到含水量为35％的混合物料；
[0041]S3，将所述混合物料挤出造粒，热风烘干，热风烘干的温度为200℃，烘干时间为4h，冷却后，即得疏水性VOC吸附降解生物填料，所述疏水性VOC吸附降解生物填料的成品图如图1所示。
[0042]本实施例得到的生物填料具有丰富的多孔结构和高比表面积，对疏水性VOC具有良好的吸附去除效果；同时生物填料可以为负载的微生物菌株提供碳源及微量元素，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种疏水性VOC吸附降解生物填料，其特征在于，包括按重量份数计的以下组分：2.如权利要求1所述的疏水性VOC吸附降解生物填料，其特征在于：所述吸附树脂为多孔性交联聚合物。3.如权利要求1或2所述的疏水性VOC吸附降解生物填料，其特征在于：所述吸附树脂为聚苯乙烯树脂和/或聚丙烯酸酯树脂。4.如权利要求1所述的疏水性VOC吸附降解生物填料，其特征在于：所述粘合剂为水性聚丙烯酸、水性聚苯乙烯、水性聚甲基丙烯酸酯、水性聚醋酸乙烯酯和水性聚氨酯中的至少一种。5.一种疏水性VOC吸附降解生物填料的制备方法，用于制备权利要求1
‑
4任一项所述的疏水性VOC吸附降解生物填料，其特征在于，包括以下步骤：S1，将吸附树脂和水混合，球磨后，离心甩干，得到吸附树脂粉料；S2，将所述吸附树脂粉料与凹凸棒土、葡萄糖、粘合剂和水混合并搅拌均匀，得到混合物料；S3，将所述混合物料挤出造粒，热风烘干，冷却后，即得疏水性VOC吸附降解生物填料。6.如权利要求5所述的疏水性VOC吸附降解生物填料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，具体的操作为：将吸附树脂和水按体积比为(1～2.5)∶1混合后，通过球磨机研磨1
‑
2h，转速...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾思泉，曹喜凤，戈云枫，谢庆文，
申请(专利权)人：广州市新之地环保产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：