生物滴滤床废气净化技术及应用

生物滴滤床是一种高效的废气净化装置 ,但其运行受诸多因素影响 ,采用传统的传质理论和传统的生物膜理论进行描述 ,难以取得满意结果 ,因此应从多方面来理解生物滴滤床的设计和运行 ,以开发高效的反应器和合理的运行处理系统。在分析中 ,综述了生物滴滤床净化有机废气的原理及运行中的多种影响因素 ,阐述了生物滴滤床的研究现状及相关应用。     

生物滴滤塔处理有机废气的填料选择研究

以含低浓度乙酸、正己烷和苯乙烯的混合有机气体模拟实际有机废气,采用实验室规模的生物滴滤塔处理有机废气,并比较了海绵、珊瑚石、陶粒和空心塑料小球4种填料的性能。结果表明:(1)生物滴滤塔启动时间最短的为海绵生物滴滤塔(约20d),其次为陶粒生物滴滤塔(约25d),启动时间较长的为珊瑚石生物滴滤塔(约35d)和空心塑料小球生物滴滤塔(约40d)。(2)在稳定运行期,不同填料生物滴滤塔对水溶性和极性较强的乙酸的去除率差异尤为明显,对正己烷和苯乙烯的去除率差异相对较小。(3)4种填料生物滴滤塔中的异养细菌数量依次为海绵>陶粒>珊瑚石>空心塑料小球。运行80d时,海绵、陶粒、珊瑚石和空心塑料小球生物滴滤塔中的异养细菌数量分别达5.9×108、4.8×108、3.6×108、3.0×108 cfu/g(以单位质量干填料计)。(4)在相同的进气流速下,4种填料生物滴滤塔的填料层压力降依次为珊瑚石>陶粒>空心塑料小球>海绵。(5)海绵和陶粒较适宜作为生物滴滤塔的填料。     

不同生物塔净化化纤污水场恶臭性能的比较

为了考察生物法治理污水处理场恶臭气体的实验效果,本研究采用生物滴滤、生物过滤和生物洗涤3种方法对某中石化公司化纤污水处理场4个恶臭气体挥发严重的污水池(生活污水提升池、氧化池、事故池和调节池)进行恶臭治理。实验结果表明,待生物塔稳定运行后,改变处理气量由0.1 m~3·h-1增大到0.2 m~3·h-1,相应的停留时间(EBRT)由172 s缩短到86 s,生物滴滤塔对甲醇、乙醇、环己烷和间-二甲苯这4种污染物的去除效率分别提升至96.80%、100.00%、92.15%和99.68%。此外,3台生物塔对于外界气温变化的适应性良好,但生物滴滤塔的压降始终未检出。根据小试实验结果,该化纤污水处理场恶臭的有效治理可以选用生物滴滤技术。     

错流式生物滴滤床净化甲苯废气

采用焦化厂污泥为菌源驯化甲苯降解菌,接种错流式生物滴滤床,净化含甲苯废气。研究了生物滴滤床的挂膜启动和长期运行情况,填料和营养液对滴滤床去除能力的影响,并对长期运行的压降进行了观察分析。反应器挂膜启动需要6 d时间,稳定运行的平均去除效率为95％,单位体积最大去除负荷为251 g/(m³·h)。结果表明,采用错流式生物滴滤床可以有效去除甲苯废气;以比表面积大的生物陶粒作为填料以及定期适量更换营养液,均有助于提高生物滴滤床的去除能力;错流式生物滴滤床具有压降小、气液分布均匀的特点。     

生物滴滤塔处理H_2S臭气

目前,环保政策极其关注污水处理厂的臭气排放并制定了排放标准。本实验依托3个并联的中试生物滴滤塔对污水提升泵站的H2S臭气展开研究,考察不同H2S进气负荷、停留时间、压降和填料填装方式(竹炭-陶粒分层填装、完全混合及全竹炭填装)等因素对H2S去除率的影响。对生物滴滤塔的出气浓度、滤出液p H、SO2-4离子等进行测试分析,建立传质、降解动力学模型,并分析。在停留时间为25 s连续进气条件下,考察进气负荷在0.59~5.00 g H2S/(m3·h)范围内生物滴滤塔对H2S臭气的去除表现效果。研究结果表明,各生物滴滤塔的去除率(RE)都维持在98%以上,而且出气浓度达到厂界废气排放三级标准;相较于完全混合填装方式,分层填装在去除H2S臭气时略显优势。采用Michaelis-Menten方程描述生物滴滤塔的去除表现,表观半饱和常数Ks和最大表观去除速率Vm分别为5.92 m L/m3和5.84 g H2S/(m3·h)。     

喷淋条件对生物滴滤塔去除含H_2S废气的影响

以竹炭为填料,采用高效生物滴滤塔(BTF)中试装置处理污水提升泵站产生的以H2S为主的废气,考察了喷淋时间和喷淋频率对塔内轴向H2S去除率、滤出液中SO2-4浓度和pH、塔内压降的影响。结果表明:当生物滴滤塔系统的空塔停留时间为6.43 s,喷淋时间和喷淋频率分别为1 min·次~(-1)和1次·(60 min)~(-1),BTF对H2S去除效果最好,去除率达99.0%以上,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918~(-2)002)一级厂界排放标准;BTF滤出液中的pH值稳定在2.0~3.0之间,塔内的微生物为嗜酸性硫氧化菌;BTF对H2S的降解符合Michaelis-Menten动力学模型,在适宜喷淋条件下,BTF内的表观半饱和常数(Ks)和最大表观去除速率(Vm)分别为86.8 mg·m-3和22.3 g·(m3·h)~(-1),系统具有较高的抗负荷冲击能力。     

生物滴滤-生物过滤组合工艺处理汽车喷漆废气中试研究

采用中试规模的生物滴滤-生物过滤组合工艺设备处理某汽车厂喷漆车间废气,研究了组合式反应器对废气的净化效果和2处理单元对污染组分的去除能力及微生物特性.该汽车厂喷漆车间废气中的主要组分为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁醇、丙酮和甲基丙基甲酮.组合式反应器对废气中的污染物有较好的处理效果,但不同的污染组分在不同处理单元...     

固定化排硫硫杆菌对气体中H_2S去除特性

为提高生物滴滤塔净化气体中H_2S的运行效率,分别采用活性炭、陶粒、聚丙烯空心球3种填料,以排硫硫杆菌(Tiobacillus thioparus)接种生物滴滤塔处理含H_2S气体,研究了进气H_2S浓度、气体停留时间等参数对生物滴滤塔去除H_2S性能的影响。结果表明,采用排硫硫杆菌接种生物滴滤塔处理含H_2S气体,挂膜速度快,系统运行稳定且脱硫效率高。3种填料中活性炭填料脱硫效果最好,固定进气H_2S浓度1.5 g·m~(-3),停留时间高于23 s时,H_2S去除率可以达到94.4%以上,H_2S去除负荷达333.16 g·(m~3·h)~(-1)。动力学分析表明,活性炭生物滴滤塔最大H_2S去除负荷为666.7 g·(m~3·h)~(-1),饱和常数为0.87 g·m~(-3)。随着实验的进行,填料塔的压力降会因为生物膜的生长和单质硫的积累逐渐增加,严重时导致气体完全堵塞,需要进行鼓泡反冲以除去积累的单质硫。     

生物滴滤床净化含H2S废气的实验研究

采用生物滴滤床(BTF)对某制药厂污水站含H2S废气进行净化实验.结果表明,在循环营养液温度为25～30℃、pH为1～3、空床停留时间(EBRT)为13.5s、废气中H2S质量浓度在200～600 mg/m3时,BTF系统对H2S的去除率基本保持在90%以上,且稳定性良好;循环营养液中SO24-浓度的累积会降低系统H2S的去除率;随着BTF填料体积因压实而减小,H2S去除率减小.可通过改变系统操作条件或用稀碱液冲洗等方法防止填料堵塞;BTF系统在特殊工况下,具有较好的恢复性能.     

浙江省某印染企业VOCs的产生特征及去除特性

为探究印染行业生产过程中挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)的产生特征及现有控制措施对VOCs的去除效果,选取浙江某典型印染企业作为研究对象,调查了该企业主要VOCs污染源(包括定型机、配料间及污水站)的废气产生特征,测定和评价了各废气处理装置对VOCs的去除效果。结果表明,该企业定型机、配料间及污水站产生的有组织废气总流量分别为8.6×10~5、7.4×10~4、2.8×104 m~3·h~(-1),产生的VOCs平均浓度分别为14.7、9.0和14.9 mg·m~(-3),有组织废气源VOCs的年产生总量约为80 t。定型车间、印染车间和污水站附近无组织VOCs的平均浓度分别约为0.66、0.16和0.59 mg·m~(-3)。产生的典型VOCs包括苯甲酸苄酯、五氟丙酸三十八烷酯、乙二醇单丁醚、十六烷、异喹啉等。定型机废气采用"冷却+静电"或"喷淋+静电"工艺处理,其对VOCs的去除率仅为2%～6%。配料间和污水站产生废气采用"碱洗+次氯酸钠洗涤"工艺处理,其对VOCs的去除率为8%～58%。研究结果可为印染行业VOCs污染控制提供参考。     

生物滴滤塔净化苯乙烯废气的实验研究

采用生物滴滤(BTF)系统对含苯乙烯的有机废气进行了生物净化实验并研究该系统VOCs生物降解性能。实验表明,苯乙烯进气浓度低于20 mg/m3时BTF去除效率可达92%以上,出口苯乙烯浓度低于1.6 mg/m3,达到GB14554-1993中规定的排放标准;该BTF装置对苯乙烯的去除负荷在2.0 g/(m3.h)左右;系统稳定运行时循环液COD、浊度和pH等都保持稳定,无脱落生物膜积累现象;生物滴滤塔系统适宜的气液比为300;系统总压降约100 Pa,鲍尔环填料和聚氨酯发泡填料混合装填方式可以降低系统压降并有利于微生物挂膜。     

逆流式和错流式生物滴滤装置脱臭性能研究

采用逆流式生物滴滤塔(DBTF)和错流式生物滴滤装置(CBTF)处理含氨和三甲胺的恶臭气体,研究生物脱臭性能。研究结果表明,逆流式和错流式生物滴滤装置都能有效地去除含氮混合恶臭气体,对氨和三甲胺的净化效率可达99.4%以上。逆流式和错流式生物脱臭装置具有较好的抗冲击负荷,运行稳定。DBTF和CBTF的适宜工艺操作条件为:氨进气负荷分别为26 g/(m3.h)和24.6 g/(m3.h),三甲胺进气负荷都为113 g/(m3.h);停留时间分别为29.1 s和32 s,喷淋量分别为37 mL/min和51.5 mL/min,循环液pH值范围都是6.3~7.0。这为生物脱臭技术工程推广应用和产业化应用奠定基础。     

PCR-DGGE技术用于处理苯乙烯废气的生物滴滤塔中微生物优势菌种解析

采用生物滴滤塔能够有效去除含苯乙烯恶臭气体,塔内微生物中含有大量的球菌和杆状菌。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术研究处理苯乙烯恶臭气体的生物滴滤塔填料表面的微生物,结果表明,去除苯乙烯生物滴滤塔中有5种菌为降解苯乙烯的优势菌种;通过16S rDNA基因扩增测序同源性比对,结果显示嗜甲基杆菌属(methylophilus)丰度为50.5%,2种变形菌属(alpha proteobacterium、delta proteobacterium)相对丰度分别为16.9%和11.6%。     

复合微生物菌剂强化处理石化污水处理站的VOCs废气

针对某石油化工企业污水处理站产生的大气量混合挥发性有机废气(VOCs)成分复杂、净化率低的难题,在其原有箱式生物滴滤塔(BTF)中投加特异复合微生物菌剂强化混合废气的净化。结果表明：混合废气主要成分为12种C₄-C₈烷烃类物质和7种苯类污染物;随着环境温度的变化,废气中VOCs总质量浓度为40～150 mg·m^-3;投加由6种功能微生物组成的混合菌剂之后,BTF对混合废气中TVOCs去除率提高了180%,为对照组的2.8倍。该项目的成功实施可为微生物复合菌剂的工程应用提供参考。     

生物滴滤塔烟气同时脱硫脱硝中试动力学模拟

动力学模型可计算并预测各种操作参数条件下生物滴滤塔烟气同时脱硫脱硝工艺的运行效果。在实验室研究中建立了生物滴滤塔对SO_2及NO_x的降解去除动力学方程,并应用于中试试验研究。结果表明,在实验室研究中,生物滴滤塔对SO_2降解去除的动力学方程为c_(g,out)+32.052 8lnc_(g,out)=c_(g,in)+32.052 8lnc_(g,in)-90.158 7(c_(g,in)、c_(g,out)分别为进入生物滴滤塔底部、生物滴滤塔排出尾气中的气态SO_2或NO_x质量浓度,g/m~3,下同),对NO_x降解去除的动力学方程为c_(g,out)+8.223 7lnc_(g,out)=c_(g,in)+8.223 7lnc_(g,in)-8.284 1。中试试验研究中经过修正,生物滴滤塔对SO_2降解去除的动力学方程为c_(g,out)+3 105.685 5lnc_(g,out)=c_(g,in)+3 105.685 5lnc_(g,in)-11 126.837 3,对NO_x降解去除的动力学方程为c_(g,out)-916.675 2lnc_(g,out)=c_(g,in)-916.675 2lnc_(g,in)-244.226 2。     

生物焦炭滴滤塔降解苯乙烯废气的中试启动研究

苯乙烯废气既是一种挥发性有机化合物(VOCs),又属于我国恶臭气体控制的范围之内。其作为一种化工原料和有机溶剂广泛应用于工业生产中。生物法处理有机废气具有运行费用低和没有二次污染等优点。采用焦炭填料滴滤塔对苯乙烯废气的处理进行了中试启动研究。启动过程中,进气浓度范围是50~114 mg/m3,去除率为30%~45%左右,最高可达90%左右。所采用的焦炭填料可以认为是一种环境友好型填料,废弃后可作为燃料,值得推广。     

吸附冷凝回收与生物氧化联合工艺对炼油污水废气的处理

大气污染防治的形势日益严峻,为实现废气的达标排放,采用吸附冷凝回收与生物氧化联合工艺对炼油污水废气进行处理。结果表明,对污水构筑物进行加罩密封后,将废气收集及输送,采用分区收集、分类处理的工艺方法,先对废气收集系统的高浓度废气采用脱硫、吸附冷凝原理进行预处理,再与低浓度废气混合进入生物氧化滴滤段与过滤段进行处理,可有效去除炼油污水处理过程中各池体构筑物逸散出的H2S、有机硫化物、酚类、烃类等有害气体,实现废气的达标排放。其中,通过吸附冷凝回收工艺,高浓度段非甲烷总烃的去除率可稳定在60%以上,通过生物氧化联合处理工艺,低浓度段非甲烷总烃的去除率可稳定在40%以上,且氨、硫化氢、甲苯、二甲苯的总去除效果良好,可以有效改善周边区域的大气环境,满足国家标准规范排放要求及地方环境法规的要求。     

铁氧化物多孔陶粒生物滴滤塔净化硫化氢气体

采用装有凹凸棒石基铁氧化物多孔陶粒作为填料的生物滴滤塔,进行了长期实验室H2S脱臭实验。结果表明,该生物滴滤塔H2S的进气浓度低于500 mg/m3时,循环营养液喷淋量高于1.5 L/h,气体最佳停留时间为54.9 s,去除率在95%以上。代谢产物以SO2-4为主,转化速率在52.42 g/(m3·d)左右。该滴滤塔系统可稳定而有效运行。生物相观察表明,滴滤塔填料表面附着大量微生物,铁氧化物陶粒具有化学和生物惰性,有利于微生物的附着。     

农药厂废气污染综合治理系统设计与应用

结合浙江某农药厂废气污染的监测、调查和防治方面的经验,总结了农药厂废气污染特点,并采用吸附、吸收和焚烧等综合治理技术有效控制了废气污染.以该农药厂乙酰甲胺磷、包装车间和污水站为例,对主要废气预处理进行了分析:乙酰甲胺磷车间乙酰脱溶真空泵和反应釜产生的氯仿废气经二级深冷回收后进入活性炭吸附处理系统进行预处理;乙酰真空泵产生的其他废气经二级深冷回收预处理;反应釜、溶剂储槽混合废气经水洗、氧化二级吸收预处理;包装车间和污水站废气各自经碱洗吸收预处理.预处理后的废气采用氧化、碱液二级吸收工艺进行废气集中处理,再经锅炉焚烧后,各类废气排放浓度或排放速率均远低于相应标准限值,可实现达标排放.     

生物滴滤塔净化苯乙烯废气的强化启动及工艺性能

采用多面空心球与活性炭纤维组合填料构建生物滴滤塔(BTF),接种活性污泥净化苯乙烯废气。采用外加葡萄糖共代谢基质,气液相联合挂膜法启动生物滴滤塔,考察BTF启动及稳定阶段的工艺性能。结果表明,BTF的挂膜时间仅为20 d,实现了BTF的快速启动;适宜的苯乙烯进气浓度为195.2~1 478.2 mg/m3,停留时间(EBRT)为57 s,气液比为300∶1,系统最大去除负荷可达136.4 g/(m3·h);BTF对喷淋液p H的大幅变化及间歇运行有较强的适应性。