一種含芳烴類有機物廢氣的淨化方法
2023-12-05 22:23:01 1
專利名稱：一種含芳烴類有機物廢氣的淨化方法
技術領域：
本發明涉及一種含有機物廢氣的淨化方法，特別涉及含低濃度芳烴類有機物廢氣的淨化方法。
背景技術：
俗稱「惡臭氣體」的廢氣對大氣環境的汙染已受到廣泛的關注，這種汙染現已被認為是僅次於噪聲的六大公害之一，同時對「惡臭氣體」汙染的治理也日益受到重視。「惡臭氣體」的來源主要為生活領域和工業領域，工業領域產生的「惡臭氣體」則主要包括含有含硫化合物、胺類化合物和芳烴類(主要包括苯乙烯、苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、鄰二甲苯等)有機物汙染物的廢氣，這些汙染物通常是生產過程中無組織排放產生的，或工業汙水的集中處理過程所產生的。廢氣中的汙染物濃度在一個較低的範圍內，一般汙染物的含量＜200mg/m3。對於廢氣，傳統的淨化處理方法主要包括物理吸附、化學吸收、焚燒以及催化燃燒等，這些方法投資高，工藝複雜，能耗大，易產生二次汙染，並且主要適用於汙染物濃度較高的廢氣淨化處理。
現有技術中已有人提出採用生物處理的方法來淨化廢氣，生物法與物理法相比其優點是投資少、運行費用低、汙染物不會轉移到其他地方，不會產生二次汙染。但目前生物處理淨化廢氣僅被應用於含低濃度含硫化合物和胺類化合物「惡臭氣體」的處理，現有的生物處理淨化廢氣的方法不適用於對含低濃度芳烴類有機物廢氣進行淨化處理，或者說處理效果很差。
發明內容
本發明提供了一種含低濃度芳烴類有機物廢氣的淨化方法，它要解決的技術問題是將生物處理淨化廢氣的方法應用於含低濃度芳烴類有機物廢氣的處理，使得含低濃度芳烴類有機物廢氣能以較低的成本進行處理，並能獲得理想的處理效果。
以下是本發明解決上述技術問題的技術方案一種含芳烴類有機物廢氣的淨化方法，廢氣中芳烴類有機物的含量小於200mg/m3，該方法包括將廢氣增溼至溼度為40％～飽和，增溼後的廢氣由下至上通過一生物填料床，填料床的廢氣處理負荷為50～200hr-1。廢氣中的有機物經吸附和分解後排出淨化氣體，所述的生物填料床由棉花杆、蘆葦和樹皮三種植物填料由下至上依次堆積疊放構成，棉花杆、蘆葦和樹皮三者的堆體積比為(5～15)∶(1.5～4)∶1。
生物填料床的接種微生物源由活性汙泥置於無機鹽-底物培養基中經馴化和富集，然後經擴大培養獲得，每升培養基中含有以下化合物MgSO40.05～2.5g；CaCl20.01～0.1g；KH2PO40.8～2.0g；NH4NO30.6～2.5g；FeCl30.02～0.8g芳烴羧酸0.5～5.0g芳烴羧酸一般取自苯甲酸、苯乙酸或苯二甲酸中的一種或一種以上的混合物，但最好為苯甲酸。
與其它生物填料床相同，填料應維持一定的溼度，以保證它具有微生物必要的生長環境，一般應將生物填料床的含水率維持在10～60％。
構築填料床的植物填料事先應加以適當的整理和修剪，填料長度最好為10～25釐米。
廢氣通過生物填料床進行吸附和分解時的操作溫度要求並不十分嚴格，但發明建議在5～40℃的溫度範圍內是比較合適的。
在本發明中，非常關鍵的是生物填料床的構築設計，包括填料的選擇、填料的混合配比等，這種填料床提供了微生物生長所需營養的多樣性和食物量，能加快微生物的生長和繁殖。其中棉花杆主要作用是利用其根部具有較大的比表面積和易固氮等生物特點，並確保了生物填料的使用強度；蘆葦主要作用是提供微生物生長營養食譜的多樣性；樹皮主要作用是具有高的蓄水性能，達到了生物填料床儲水要求高的目的。另外，生物填料床接種微生物源的馴化、富集和培養也至關重要，本發明提供的方法所獲得的微生物源中具有豐富的優勢菌種，這也確保了本發明能很好地實現對含低濃度芳烴類有機物廢氣的進行高效的淨化。
本發明很好地實現了生物處理方法對含低濃度芳烴類有機物廢氣的處理，該方法的優點是投資少、運行費用低、汙染物不會轉移到其他地方，不會產生二次汙染，而且廢氣中各種芳烴類有機物的去除率非常理想，芳烴類有機物的平均去除效率達55％以上，其中苯乙烯(中國國家規定的八大惡臭物之一)的處理效率達到80～90％。
下面將通過具體的實施方案對本發明作進一步的描述，在實施例中廢氣中芳烴類有機物的去除率定義為 填料床的廢氣處理負荷定義為每小時單位體積填料床通過的廢氣體積數。
具體實施例方式
實施例1～8(一)被處理廢氣石油化工企業汙水集中處理廠的細格柵裝置收集的惡臭氣體，廢氣中芳烴類有機汙染物的含量為(所述數據的單位均為mg/m3)苯4.0～36.5乙苯 0.1～10.3對二甲苯 1.5～17.2鄰二甲苯 3.0～14.3甲苯 3.7～24.6苯乙烯0.1～19.7芳烴類有機汙染物總量 12.4～122.6(二)生物填料床接種微生物源的馴化、富集和培養從廢水生物處理設施中取出2L活性汙泥液，加入到無機鹽培養基中，再加入苯甲酸進行7天的馴化。
每升培養基中含有以下化合物MgSO40.05～2.5g；CaCl20.01～0.1g；KH2PO40.8～2.0g；NH4NO30.6～2.5g；FeCl30.02～0.8g苯甲酸 0.5～5.0g分離出活性汙泥液的沉積物，將該沉積物移50L的容器中，加入酵母膏及蛋白腖等營養劑進行富集和擴大培養約5天得到微生物源菌液。
培養基主要用於優勢菌種的培養，培養基中各組份的含量並不要求十分精確，儘管不同的組份含量對獲得的微生物源菌液中優勢菌種的數量有一定影響，但當微生物接種至生物填料上並經過一定時間的馴化後，生物填料的處理能力基本趨於一致。因此培養基的配製時，各組份的含量控制在以上範圍內即可。
(三)廢氣處理流程處理設備主要包括增壓風機、增溼噴淋塔和生物濾池淨化塔。生物濾池淨化塔中部安置生物填料床，生物填料床由棉花杆、蘆葦和樹皮三種植物填料由下至上依次堆積疊放構成，棉花杆、蘆葦和樹皮三者的堆體積比為(5～15)∶(1.5～4)∶1，填料堆積疊放在塔內下部的支承板上，支承板下部安置管式氣體分配器。塔的頂部帶有噴淋裝置，以使生物填料床保持所需的溼度，噴淋液由塔底排出，並循環利用。
將上述得到的微生物源菌液接種至生物填料床，同時引入少量需處理的廢氣，先對生物填料進行2周的馴化。馴化結束後按設定的負荷通入廢氣進行淨化處理，廢氣先通過管道由增壓風機送入增溼噴淋塔，然後送到生物濾池淨化塔。廢氣由塔底部進入塔內，通過管式氣體分配器由下至上向生物填料床擴散，廢氣與生物填料充分接觸，經過微生物的吸附-分解後淨化的氣體由塔頂排出。
各實施例具體的廢氣處理負荷以及處理結果見表1所列，各實施例廢氣處理時生物濾池塔內的溫度為5～40℃。
各實施例在設定的處理負荷下處理時間均為3天，每天分別對廢氣進氣和淨化後的排放氣體用氣相色譜進行一次採樣分析，表1中的數據為3天採樣分析的平均值。
表1.
權利要求
1.一種含芳烴類有機物廢氣的淨化方法，廢氣中芳烴類有機物的含量小於200mg/m3，該方法包括將廢氣增溼至溼度為40％～飽和，增溼後的廢氣由下至上通過一生物填料床，填料床的廢氣處理負荷為50～200hr-1，廢氣中的有機物經吸附和分解後排出淨化氣體，其特徵在於所述的生物填料床由棉花杆、蘆葦和樹皮三種植物填料由下至上依次堆積疊放構成，棉花杆、蘆葦和樹皮三者的堆體積比為(5～15)∶(1.5～4)∶1，生物填料床的接種微生物源由活性汙泥置於無機鹽-底物培養基中經馴化和富集，然後經擴大培養獲得，每升培養基中含有以下化合物MgSO40.05～2.5g；CaCl20.01～0.1g；KH2PO40.8～2.0g；NH4NO30.6～2.5g；FeCl30.02～0.8g芳烴羧酸 0.5～5.0g上述芳烴羧酸取自苯甲酸、苯乙酸或苯二甲酸中的一種或一種以上的混合物。
2.根據權利要求1所述的廢氣的淨化方法，其特徵在於所述的生物填料床維持含水率為10～60％。
3.根據權利要求1所述的廢氣的淨化方法，其特徵在於所述的芳烴羧酸為苯甲酸。
4.根據權利要求1所述的廢氣的淨化方法，其特徵在於所述的植物填料的長度為10～25釐米。
5.根據權利要求1所述的廢氣的淨化方法，其特徵在於所述的廢氣通過生物填料床進行吸附和分解時的操作溫度為5～40℃。
全文摘要
一種含芳烴類有機物廢氣的淨化方法，廢氣中芳烴類有機物的含量小於200mg/m
文檔編號B01D53/72GK1727056SQ20041005323
公開日2006年2月1日 申請日期2004年7月29日 優先權日2004年7月29日
發明者陳偉洪, 周軍, 蔡益劍, 祝娟芝, 吳敏, 楊玉梅, 章鳳萍 申請人:中國石化上海石油化工股份有限公司