生物法处理挥发性有机废气的研究

生物法处理被污染的空气这一技术已经被德国和荷兰成功地运用了20年之久，但是在国内还属于一种较新的空气污染治理技术。本文主要概述了有机废气生物处理的3种主要形式：生物滤池、生物滴滤塔和生物洗涤器的原理、流程和几种影响反应器性能的因素，并比较了以上3种反应器及其不同支撑材料的优缺点。目前，气态生物反应器主要以通用的指导方针、试验性的研究和来自类似应用的经验为基础进行设计的。     

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。     

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。     

生物法净化低浓度苯乙烯有机废气填料的选择及运行功效

采用培养驯化的污泥菌种,对1#陶粒、2#陶粒、塑料小球和沸石4种填料进行生物挂膜,通过对比筛选,选择性能优越的1#陶粒作为滴滤塔填料净化苯乙烯废气,结果表明,在进气量Q=0.6 m3/h,循环喷液量L=90 L/min,进气负荷小于180 g/(m3·h),去除负荷可达到163 g/(m3·h),苯乙烯净化效率达到90%以上.     

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—114mg／m^3，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。     

挥发性有机污染物与恶臭的生物处理技术及其工艺选择

本文介绍了生物滤池、生物洗涤塔和生物滴滤池处理挥发性有机污染物及恶臭的特性、近期发展状况及其应用。阐述了亨利系在选择生物处理技术中的应用,以及生物反应器内填料、微生物的选择。     

生物滴滤器净化低浓度甲苯废气的非稳态工况研究

生物法处理大气污染物时，经常会遇到条件波动或污染物间歇排放等非稳态工况。在不同非稳态条件下，考察了甲苯废气间歇排放对生物滴滤器净化性能的影响。实验方案分3种情况：无甲苯废气排放、无循环液供应或同时没有甲苯废气和循环液的供应。间歇排放时间从2-47d不等。结果表明，不管何种形式的停运或故障，甲苯净化能力4d以内基本不下降；停运时间超过5d，则甲苯去除能力严重下降，仅为原来的1／3-1／2；停运时间在10d以内，24h内即可恢复，47d的长期停运，3d内也可恢复净化能力。     

挥发性有机污染物与恶臭的生物处理技术及其工艺选择

本文介绍了生物滤池、生物洗涤塔和生物滴滤池处理挥发性有机污染物及恶臭的特性、近期发展状况及其应用。阐述了亨利系数在选择生物处理技术中的作用 ,以及生物反应器内填料、微生物的选择     

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。     

以焦炭为填料的生物滴滤塔处理含挥发性脂肪酸臭气

在以焦炭为填料的生物滴滤塔对挥发性脂肪酸臭气的处理研究中考察了空床停留时间、臭气浓度、体积负荷以及进气温度等参数对净化效果的影响。结果表明,空床停留时间较长时对臭气降解有利。在停留时间超过97 s时,能实现完全降解;此外,净化率随臭气浓度和体积负荷的不断增加呈先增加后降低的趋势。当臭气浓度为24.29 mg/m³即臭气的体积负荷为3 g/（m³·h）时,去除率约为96%;当臭气浓度增至1 345.74 mg/m³即体积负荷增至18 g/（m³·h）,去除率达100%;然而,当臭气浓度增至4 934.38 mg/m³即体积负荷增至66 g/（m³·h）时,去除率降至73.1%。另外,进气温度对净化率也有一定程度影响。当进气温度较低时,净化效率相对较高。     

厦门市工业源VOCs治理技术及区域性治理效果评估

选取厦门市8大重点监测行业370家企业的439套废气处理系统进行了调研,对不同VOCs治理技术在不同行业的应用情况及实际净化效果进行分析,并结合GIS平台,对厦门市的VOCs治理效果进行了区域性评估。结果表明：活性炭吸附、UV光解、UV光解+活性炭、等离子+UV光解、燃烧类工艺及其他类(低温等离子法、冷凝回收法、生物法)等6类治理技术对VOCs的平均去除率分别为79.6%、73.7%、71.9%、69.2%、82.1%、68.6%;燃烧类工艺对苯系物去除率最高,其次是活性炭吸附工艺,UV光解及其组合工艺对苯系物的去除率较低;UV光解及其组合工艺在设备管理及企业工艺选取方面尚存在问题,整体处理效果较差,但该工艺适用于低浓度有机废气的处理,例如在汽修行业的去除率较高(80%左右);燃烧类工艺及活性炭吸附工艺处理效果较好,燃烧类工艺的去除率较高,且对工况的适应性较强,可用于高浓度VOCs(>1 000 kg·d⁻¹)和高进口风量(>20 000 m³·h⁻¹)条件下的废气治理;其他类相关工艺由于成本较低,虽处理效率不高,但可根据实际情况选择应用。厦门市域各二级行政区对VOCs 8大重点监测行业区域治理效果排序为：思明区>湖里区>海沧区>翔安区>集美区>同安区。     

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。     

活性炭吸附和脱附-等离子体氧化净化有机废气的研究

根据滑动弧放电等离子体适于降解高浓度有机物废气的特性,结合活性炭吸附法,提出了吸附器的吸附浓缩和热脱附-等离子体氧化净化有机废气的方法。在活性炭吸附过程中,最初2 h内甲苯净化率达到100%,随着时间的增加净化率下降;在热脱附滑动弧放电等离子体净化过程中,甲苯降解效率最高为97.3%。将滑动弧放电等离子体反应器出口气相产物收集进行FT-IR检测,发现放电后有CO2、CO、H2O和NO2产生,并分析了甲苯的降解机理。     

聚丙烯中空纤维膜生物反应器净化复合芳香族VOCs

采用中空纤维膜生物反应器(HFMBR)去除气态复合苯系物。挂膜后期,生物反应器的去除效率可以稳定达到80%左右(去除能力(EC)≥225 g/(m3.h))。研究了中空纤维膜生物反应器处理对于单一二甲苯以及混合二甲苯的性能,并且发现HFMBR对于去除单一二甲苯和混合二甲苯都有明显的效果,去除效率均达到90%以上;表明二甲苯之间竞争效应带来的相互抑制作用小。在低浓度的情况下,单一二甲苯和混合二甲苯的去除能力呈线性增加,在高浓度阶段,去除能力增加变缓。比较了混合二甲苯与甲苯联合降解,发现两者之间存在相互抑制作用,但相比传统生物反应器有明显的改善。与传统生物过滤系统比较而言,膜生物反应器有着很好的应用前景。     

离子交换法改性的NaY分子筛对吸附含硫VOCs的性能提升

为解决分子筛在含湿条件下对小分子含硫VOCs吸附性能差的问题,并实现高效捕集,采用液相离子交换法选取不同金属离子 (Ag、Cu、Mg、Zn、Ce、Ca等) 对NaY和USY-3分子筛进行改性,以二甲基硫醚 (DMS) 作为模型物,考察2种改性分子筛对高湿度含硫VOCs脱除效果,进而优选性能优异的改性分子筛,再通过多组分VOCs竞争吸附实验来模拟实际应用效果。结果表明,NaY和USY-3分子筛改性后均可保持结构稳定,NaY型分子筛较USY-3分子筛具有更高的离子交换容量,改性后吸附性能提升更明显,CuY、AgY分子筛的DMS吸附性能优异 (CuY的穿透吸附量为203 mg·g⁻¹,AgY的穿透吸附量为132 mg·g⁻¹) 。然而,仅有Ag离子交换可提高NaY分子筛的抗水性,在1.5%水蒸气存在时,DMS穿透吸附量最高可达99 mg·g⁻¹,且5次循环再生后吸附容量仍在90%。在对二甲苯 (PX) 存在时,分子筛对2种VOCs的吸附量均高于80 mg·g⁻¹,且DMS具有绝对的竞争吸附优势。本研究表明AgY分子筛具有优异的抗水性和吸附选择性,可为其在含湿条件下对VOCs中小分子硫化物的吸附净化应用提供参考。     

济南市环境空气VOCs的化学反应活性及关键活性组分研究

对济南市2010年6月—2012年5月环境空气中55种VOCs监测数据进行分析,研究其反应活性及关键活性组分。结果表明,济南市环境空气VOCs的LOH和OFP的月变化规律与其月浓度变化趋势一致,夏季环境空气VOCs的浓度、LOH和OFP较大,是容易发生复合型大气污染的时段;济南市环境空气VOCs化学活性与其混合比之间具有良好的线性相关性,表明济南市环境空气中VOCs的化学组成具有一定的稳定性;VOCs的平均KOH远远超过乙烯的KOH,MIR与乙烯相当,说明济南市环境空气VOCs的化学反应活性较强;烯烃体积分数远远小于烷烃,但化学反应活性贡献率最高,且顺-二丁烯、丙烯、乙烯、丁烯、反-二丁烯、异戊二烯、苯乙烯、2-甲基-1-戊烯、顺-二戊烯、间,对-二甲苯、邻-二甲苯、甲苯、1,2,4-三甲基苯和环戊烷为济南市关键活性组分,因此,济南市高活性VOCs物种为烯烃,同时芳香烃和环戊烷对环境空气活性的贡献也不容忽视。     

化学原料药行业挥发性有机废气污染特征与治理中的主要问题及建议

化学原料药制造行业是挥发性有机废气(VOCs)排放重点监管行业。原料药生产过程中VOCs排放具有排放节点多、成份复杂等特点。在阐述典型原料药生产过程中VOCs产生环节的基础上,分析了制药企业VOCs治理普遍面临的治理技术缺乏针对性、无组织废气收集不足、企业废气自行监测能力不足等难点问题,并对制药企业VOCs治理提出了加强有机废气成分溯源监测和规范废气收集等前瞻性建议,以期为提高该行业的VOCs治理效果并促进制药行业的可持续发展提供参考。     

石油石化挥发性有机液体装载源项VOCs排放管控现状及减排策略建议

综合消费量、真实蒸气压和单物质最大增量反应活性 (MIR) 等影响挥发性有机物 (VOCs) 光化学反应的关键因素,筛选10种大宗挥发性有机液体,对其载运工具、装载方式、装载环节VOCs排放和治理现状进行调研。结果显示,10种大宗挥发性有机液体整体以汽车装载为主,其次为船舶和火车,占比依次为53.6%、26.5%、19.8%;汽车装车基本建成油气回收,多数实现底部装载;火车装车油气回收较为普遍,但全部为上装,收集效率较低;装船建成油气回收设施较少。根据装载源项VOCs的治理现状、标准要求及减排潜力分析,提出我国当前装载环节VOCs减排策略：原油是目前装载环节重点管控物质,应加快各类装载方式油气回收进程;装载工具方面,应加快装船VOCs治理进度;治理措施方面,应重点加强VOCs收集效果的优化和监管。本研究可为我国石油石化领域装载环节的VOCs污染管控提供参考。