一种一体化复合生物处理难溶难降解有机废气的工艺，适合于低浓度难容难降解有机废气的净化处理。采用高浓度、低速率的进气方式，低流量循环液的驯化方式，在驯化过程中采用变pH的方式构建以假单胞杆菌和为优势菌种的真菌-细菌复合生物系统。该复合生物塔兼具真菌和细菌两种微生物，微生物的多样性可有效适合于各种难溶难降解有机物对不同菌种的需求；通过引入真菌系统，减少了系统阻力；低循环流量有效减少了水膜阻力，加快有机废气的传质过程；真菌、细菌采用一体式工艺结构，简化了处理工艺，降低了投资费用和运行费用。该系统对难溶难降解有机废气去除效率高，去除负荷高，并具有广泛适用性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有机废气的生物净化方法，特别是一种一体化复合生物处理难溶难降解有机废气的工艺方法。
技术介绍
工业生产的许多工艺过程如溶剂、油漆和涂料和聚合物和树脂等化学品生产，石油化工、喷漆、仪表、金属漆包线生产和印刷等工艺，都会排出大量有机废气，对人类健康和自然环境带来了巨大危害。生物法净化有机废气是一种较新的气体净化技术，它主要利用 微生物的代谢过程去除废气中的有机物，实现废气的净化。目前的生物净化有机废气反应器内，细菌和真菌是2种主要的微生物。细菌适用于水溶性好的污染物，利用细菌进行生物降解，会获得很好的去除效果。但是，对于在水中溶解度低的有机物而言，细菌表面的水层将影响有机气体的传质速率，传质阻力过高导致处理效率降低。真菌生物滴滤塔相对于传统的生物滴滤塔来说具有耐酸、耐干燥的特点，其对疏水性难降解有机物具有较强的降解能力，真菌适应的PH值宽，处理过程中出现酸性积累时，不需要加碱调整循环液的PH值。丝状真菌可直接与气体接触具有降低传质阻力、去除负荷高等一系列优势。国内外相关研究多数涉及利用一种生物反应器处理某一种或一类有机气体。实际上，废气往往所含的污染物是多样而复杂的，既有疏水性物质，也有亲水性物质；既有常规生物可降解的，也有难以降解的；单一地利用细菌、真菌或两者的复合体系都难以同时有效地去除。
技术实现思路
本专利技术的目的是要克服已有技术中的不足之处，提供一种一体化复合生物处理难溶难降解有机废气的工艺，实现有效净化难溶难降解有机废气的目的。本专利技术的目的是这样实现的构建真菌-细菌复合生物滴滤塔，具体工艺过程如下 (1)、将焦化污水处理厂的活性污泥预曝气48h，配置5L菌液、营养液混合液，置于储液槽中，经循环泵直接进行循环滴滤喷淋； (2)、气相甲苯驯化阶段，甲苯入口浓度为500 4000mg· πΓ3、进气流量O. Im3 · 1Γ1，入口负荷13. 27^106. 16 g ·πΓ3 ΙΓ1，持续23天；由连续喷淋营养液和菌液混合液改为间歇喷淋营养液，滴滤量控制为O. 06 O. 18 m3 · m_2 · h-1 ;该阶段控制循环滴滤液pH值=5. 0±0· 2 ;以上步骤结束后滴滤塔中的微生物以丝状真菌、酵母菌为优势菌种； (3)、将进气更换为二甲苯，二甲苯气体进气流量O.4m3 · 1Γ1，空塔停留时间为33.9 S，浓度控制在701. 85 1142. 78 mg · m_3，在循环滴滤液pH值=5. O ± O. 2的基础上通过在循环液中添加NaOH (2.0 mol/L)的方式，逐渐增高pH值，pH值用酸度计进行测量，pH值调整分别至5. 5、6. 0、6. 5、7. O ;当pH值=7. O时，滴滤塔中微生物为少量丝状真菌、大量酵母菌和假单胞杆菌；每PH值下稳定运行4天； (4)、在不同pH值时，生物滴滤塔内的微生物组成不同，pH值由低到高变化时，微生物组成由以真菌为主变为以假单胞杆菌为主，针对目标有机废气PH值在该范围内可进行调整，以改变微生物组成，得到最适宜的微生物菌种。在整个构建过程中，营养液的配方包括，常量元素NH4Cl (NaNO3)、KH2PO4、K2HPO4' MgSO4 · 7H20 ;微量元素FeCl3' H3BO3' CuSO4 · 5H20、KI、MnSO4 · H2O, NaMoO4 · 2Η20、ZnCl2 · 4H20、CoCl2 · 6Η20、AlK (SO4) 2 · 12Η20、CaCl2 · 2H20、NaCl。有益效果，由于采用了上述方案，一体化复合生物处理难溶难降解有机废气的工艺，采用高浓度的进气方式，低流量循环液的驯化方式，在驯化过程中采用变PH值的方式构建真菌-细菌复合生物系统，初期以循环液PH值为5. 0±0. 2的水平构建以丝状真菌为优势菌种的生物系统，以减小难降解有机物低溶解度的特点，之后逐渐提高PH值水平以增 加菌种中细菌的比例，以假单胞杆菌为优势菌种，最终循环液PH值控制在7. O以下，以此构建真菌-细菌复合菌种生物处理系统。该复合生物塔兼具真菌和细菌两种微生物，微生物的多样性可有效适合于各种难溶难降解有机物对不同菌种的需求；通过引入真菌系统，减少了系统阻力；低循环流量有效减少了水膜阻力，加快有机废气的传质过程；真菌、细菌采用一体式工艺结构，简化了处理工艺，降低了投资费用和运行费用。I、该系统启动阶段采用pH逐级提高的方式构建真菌-细菌复合生物处理系统。由于真菌较细菌的繁殖能力差，真菌体系可以用气生菌丝直接在气相进行有机废气补集，因此在初期控制pH=5. 0±0. 2以此构建真菌为主的微生物系统，之后逐渐提高循环液pH水平，使细菌的数量逐渐提高，pH控制在< 7.0，真菌以其强适应性与细菌共存于系统中，构建了真菌-细菌复合生物高效处理系统。该系统的微生物多样性可适用于PH比较宽的范围，在低PH值下真菌仍有很强的降解能力，有效解决了生物滴滤系统中的酸化问题。2、采用一体式设计工艺，真菌、细菌无需在分别在不同的工艺反应器体系中单独培养，将真菌处理系统和细菌处理两个独立过程合二为一，减小了处理工艺体积和复杂程度，减少了循环液量以及相关费用，在设备成本、占地等方面节省了工程投资，也节约了运行管理费用。3、运行过程中采用低循环流量降低了水膜阻力。滴滤量控制在0.06、. 18πι'πΓ 1。并采用了间歇喷淋的方式进行，交替时间为12 h。低滴滤量保证了微生物代谢所需水分并且尽可能降低水膜阻力。采用高浓度进气、低滴滤量的启动方式缩短了启动时间。4、该系统由于真菌的存在，减少了系统阻力，系统中微生物的多样性为有机废气处理提供了更高的去除能力和稳定性。以二甲苯为例，入口负荷为100.05 g ^nT3IT1时该复合生物系统获得了 92. 77%的最大去除率和91. 58 g · m_3 · IT1的最大去除负荷，针对苯乙烯，获得了 98. 8%的最大去除率和153. 4 g · m_3 · IT1的最大去除负荷。优点利用传统的生物滴滤塔，通过调控循环液的pH值及循环液，构建真菌-细菌复合生物处理系统，从而实现有效净化难溶难降解有机废气。该系统对难溶难降解有机废气去除效率高，去除负荷高，并具有广泛适用性。附图说明图I是处理有机废气的生物滴滤塔的结构示意图。图2-a是本专利技术pH值为4. 0-5. 5时二甲苯去除效率随入口浓度的变化。图2-b是本专利技术pH值为6. 0-7. O时二甲苯去除效率随入口浓度的变化。 图3-a是本专利技术pH值为4. 0-5. 5时二甲苯去除能力随入口负荷的变化。图3-b是本专利技术pH值为6. 0-7. O时二甲苯去除能力随入口负荷的变化。图4-a是本专利技术pH值为4. O时生物滴滤塔中微生物的形态，主要以大量丝状菌为主，有少部分球状菌。图4-b是本专利技术pH值为4. 5时生物滴滤塔中微生物的形态，视野中球状菌广泛紧密为优势菌种，同时存在丝状菌和大量孢子。图4-c是本专利技术pH值为5. O时生物滴滤塔中微生物的形态，以酵母菌为主，同时存在丝状真菌和孢子。图4-d是本专利技术pH值为5. 5时生物滴滤塔中微生物的形态，为大量酵母菌，少量丝状真菌孢子及假单胞杆菌。图4-e是本专利技术pH值为6. O时生物滴滤塔中微生本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种一体化复合生物处理难溶难降解有机废气的工艺，其特征是：构建真菌？细菌复合生物滴滤塔，具体工艺过程如下：（1）、将焦化污水处理厂的活性污泥预曝气48h，配置5L菌液、营养液混合液，置于储液槽中，经循环泵直接进行循环滴滤喷淋；（2）、气相甲苯驯化阶段，甲苯入口浓度为500~4000mg·m？3、进气流量0.1m3·h？1，入口负荷13.27~106.16？g·m？3·h？1，持续23天；由连续喷淋营养液和菌液混合液改为间歇喷淋营养液，滴滤量控制为0.06~0.18？m3·m？2·h？1；该阶段控制循环滴滤液pH？值=5.0±0.2；以上步骤结束后滴滤塔中的微生物以丝状真菌、酵母菌为优势菌种；（3）、将进气更换为二甲苯，二甲苯气体进气流量0.4m3·h？1，空塔停留时间为33.9？s，浓度控制在701.85~1142.78？mg·m？3，在循环滴滤液pH值=5.0±0.2的基础上通过在循环液中添加NaOH（2.0？mol/L）的方式，逐渐增高pH值，pH值用酸度计进行测量，pH值调整分别至5.5、6.0、6.5、7.0；当pH值=7.0时，滴滤塔中微生物为少量丝状真菌、大量酵母菌和假单胞杆菌；每pH值下稳定运行4天；（4）、在不同pH值时，生物滴滤塔内的微生物组成不同，pH值由低到高变化时，微生物组成由以真菌为主变为以假单胞杆菌为主，针对目标有机废气pH值在该范围内可进行调整，以改变微生物组成，得到最适宜的微生物菌种。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王丽萍，张会来，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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