低浓度挥发性混合有机废气的生物净化方法技术

本发明专利技术是关于一种低浓度挥发性混合有机废气的生物净化方法，所述方法包括步骤：１）在生物净化装置内接种培养驯化适宜的微生物，使塔内保持有适量的处理目标废气的生物量；２）将混合有机废气进行降温除油及固载光催化预处理，预处理过程是在预处理器中进行；３）将预处理后的有机废气通入包括生物膜填料塔和碳纤维生物吸附装置的生物净化装置内，废气在生物净化装置内得到净化。本发明专利技术提供的低浓度挥发性混合有机废气的生物净化方法，净化后废气可达到国家排放标准，其中苯、甲苯、二甲苯去除效率达到９５％以上，非甲烷总烃去除效率达到９０％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机废气的处理方法，特别是涉及一种低浓度挥发性混合有机废气 的生物净化方法。
技术介绍
挥发性有机废气是仅次于颗粒污染物废气、二氧化硫和氮氧化物废气的又一大类大 气污染源，对环境危害大，目前我国大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)对其中 含14类挥发性有机污染物的废气规定了最高允许排放浓度。挥发性有机废气净化方法 有多种，如燃烧法、吸收法、吸附法、冷凝法等。低浓度挥发性有机废气，由于量大、 浓度低(小于2000mg/m3)，采用上述常规的化学或物理方法难以达到经济、有效的处理 目的，还会产生二次污染问题，因此低浓度挥发性有机废气污染治理是我国同时也是世 界范围内挥发性有机废气净化领域中的 一个难题。生物法净化挥发性有机废气是近20年来兴起的一种方法，该法是利用微生物对污 染物有较强、较快的适应能力的特点，对其进行驯化，使微生物能够以目标污染物为碳 源和能源，将污染物转化为无害的、简单的物质(如二氧化碳、水等)。目前我国处理低浓度挥发性有机废气的研究尚处于起步阶段，主要集中在对于一些 单一化合物的处理，而对于几种或多种混合在一起的化合物研究则很少。云南大学采用 生物膜填料塔，以含甲苯的单一废气为目标治理物，对低浓度挥发性有机废气生物净化 进行了较为系统的研究，对甲苯降解动力学进行了探讨，建立了"吸附一生物膜理论"。 国内已进入工业化试验规模的，有云南大学针对某橡胶公司橡胶再生脱硫过程中产生的 低浓度有机废气的治理(主要是苯类化合物、少量有机硫化物，甲苯浓度300~ 1400mg/m3，废气处理量为300mVh)目前国内废气生物净化研究主要集中在对于一些单一化合物的处理，而对于几种或 多种混合在一起的化合物研究则很少，未见工程应用报导。因为废气生物净化系统中微 生物对于单一物质的降解比较容易，微生物经驯化容易适应单一物质的降解。而对于复合废气因含有较多复合物质的降解则需要多种微生物参与。但是多种微生物之间的生长 平衡却较难控制，所以容易造成只有单一某种微生物生长占优势，只适用于降解单一的污染物的现状。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的低浓度挥发性有机废气的处理方法存在的缺陷，而 提供一种新的，将固载光催化应用于废气预 处理、将炭纤维吸附填料作为微生物填料、将基础菌种在塔外培养驯化后接种到生物净 化装置内，从而解决了挥发性混合有机废气的净化问题。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的 一种，所述方法包括以下步骤1)在生物 净化装置内接种培养驯化适宜的微生物，使塔内保持有适量的处理目标废气的生物量； 2)将混合有机废气进行降温除油及固载光催化预处理，预处理过程是在预处理器中进 行；3)将预处理后的有机废气通入包括生物膜填料塔和炭纤维生物吸附装置的生物净 化装置内，废气在生物净化装置内得到净化。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。根据本专利技术的有机废气的生物净化方法，在步骤2)中，所述预处理器内设置一固 载光催化反应装置，有机废气通过固载光催化反应，使较难羟基化、难以开环的苯环结 构发生变化，提高废气的可生化性。根据本专利技术的有机废气的生物净化方法，在步骤2)中，固载光催化反应装置采用 的光催化材料是以玻璃纤维网为载体，表面负载纳米级的光催化剂，光源采用紫外光源。根据本专利技术的有机废气的生物净化方法，所述光催化剂为Ti02。根据本专利技术的有机废气的生物净化方法，所述固载光催化反应器内安装固载光催化 材料及紫外光源。根据本专利技术的有机废气的生物净化方法，所述固载光催化材料选用玻璃纤维网为载体，表面负载纳米级Ti02的光催化剂。根据本专利技术的有机废气的生物净化方法，所述固载光催化材料的制备方法包括以下 步骤1)对玻璃纤维网进行预处理，去除其表面的各种杂质用5%稀盐酸溶液浸泡2 小时，然后用自来水洗至中性，再用去离子水洗三次，风干后放入干燥箱内恒温4小时 后，待用；2)制备A溶液按体积比4: 1比例量取钛酸丁酯及无水乙醇，将钛酸丁酯 溶于无水乙醇中，搅拌60min，制得A溶液；3)制备B溶液按体积比8: 1比例量取 无水乙醇和去离子水，搅拌混合，制得B溶液；4)在强烈搅拌下，按体积比l: 8比例 缓慢将B溶液滴加到A溶液中，继续搅拌2h，加盖密封陈化一天，得到清澈透明的微黄色溶胶；5)将预处理过的玻璃纤维网放入溶胶中，浸泡30min，然后取出放在空气 中自然干燥后，移入高温电箱内，按升温速率4'C/min慢慢升温至400'C，在400'C保 温4h,然后按降温速率4。C/min逐惭冷至室温，待用。根据本专利技术的有机废气的生物净化方法，所述生物净化装置还包括类球形轻质陶 块填料层、活性炭纤维填料层、螺旋喷淋装置、除雾器、冲洗装置及气液再分布器。根据本专利技术的有机废气的生物净化方法，步骤3)中，预处理器的出口废气从生物 净化装置进口流入生物膜填料塔内，经过塔内具高效降解特性的微生物膜净化后由塔顶 出口排出，同时循环水槽内的循环水经循环水泵提升至塔上部，通过螺旋喷嘴呈雾状均 匀撒向填料表面，塔内布置保证填料充分润湿的气液再分布器。根据本专利技术的有机废气的生物净化方法，所述生物膜填料塔内安装三层不同填料， 下两层安装类球形轻质陶块，上层安装炭纤维生物吸附填料。根据本专利技术的有机废气的生物净化方法，所述类球形轻质陶块的填料的直径为 5~8cm;所述炭纤维生物吸附填料的比表面积为2000m"g。根据本专利技术的有机废气的生物净化方法，所述生物净化装置还连接一自动控制系 统，所述自动控制系统包括一pH值自动监控系统，用以控制流进上述生物膜填料塔 内的循环水的pH值 一温度报警及自动冷却系统，用以控制流进上述生物净化装置内 的循环水温度，在温度超过一定范围时，会自动冷却；以及一循环水液位控制装置，用 以控制循环水槽内的液位。借由上述技术方案，本专利技术至少具有以 下优点1) 本专利技术针对苯环羟基化、环开裂较难的特牲，利用固载光催化技术对混合废气 预处理，提高废气的可生化性；利用一种炭纤维吸附装置，通过炭纤维的高吸附特性， 加快了废气中的有机物质由气相到液相(或固体表面生物层)的传质速度，利于废气中 的有机物质被微生物吸附降解；炭纤维吸附装置中的类球形轻质陶块填料，该填料具有 易制造，价格便宜，较大比表面积，空隙率大，良好的润湿性能，微生物附着容易等优 点；利用低浓度混合有机废气生物净化的菌种培育方法，并通过该方法培养、驯化出混 合微生物高效降解菌，最终达到净化混合废气的目的。2) 低浓度挥发性混合有机废气经生物净化处理后，净化后废气可达到国家排放标 准，其中苯、甲苯、二甲苯去除效率达到95%以上，非甲烷总烃去除效率达到90%以 上。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是本专利技术的的工艺流程方框图。 图2是本专利技术的的工艺流程装置结构示10:废气收集系统21:固载光催化反应器31:生物膜填料塔33:螺旋喷嘴40:循环水泵60- PH自动监控系统80:循环水液位控制系统20:预处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低浓度挥发性混合有机废气的生物净化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：　１）在生物净化装置内接种培养驯化适宜的微生物，使塔内保持有适量的处理目标废气的生物量；　２）将混合有机废气进行降温除油及固载光催化预处理，预处理过程 是在预处理器中进行；　３）将预处理后的有机废气通入包括生物膜填料塔和炭纤维生物吸附装置的生物净化装置内，废气在生物净化装置内得到净化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：左红影，林晓生，程汉林，
申请(专利权)人：广州环发环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]