一種一體化復合生物處理難溶難降解有機廢氣的工藝，適合于低濃度難容難降解有機廢氣的凈化處理。采用高濃度、低速率的進氣方式，低流量循環液的馴化方式，在馴化過程中采用變pH的方式構建以假單胞桿菌和為優勢菌種的真菌-細菌復合生物系統。該復合生物塔兼具真菌和細菌兩種微生物，微生物的多樣性可有效適合于各種難溶難降解有機物對不同菌種的需求；通過引入真菌系統，減少了系統阻力；低循環流量有效減少了水膜阻力，加快有機廢氣的傳質過程；真菌、細菌采用一體式工藝結構，簡化了處理工藝，降低了投資費用和運行費用。該系統對難溶難降解有機廢氣去除效率高，去除負荷高，并具有廣泛適用性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種有機廢氣的生物凈化方法，特別是一種一體化復合生物處理難溶難降解有機廢氣的工藝方法。
技術介紹
工業生產的許多工藝過程如溶劑、油漆和涂料和聚合物和樹脂等化學品生產，石油化工、噴漆、儀表、金屬漆包線生產和印刷等工藝，都會排出大量有機廢氣，對人類健康和自然環境帶來了巨大危害。生物法凈化有機廢氣是一種較新的氣體凈化技術，它主要利用 微生物的代謝過程去除廢氣中的有機物，實現廢氣的凈化。目前的生物凈化有機廢氣反應器內，細菌和真菌是2種主要的微生物。細菌適用于水溶性好的污染物，利用細菌進行生物降解，會獲得很好的去除效果。但是，對于在水中溶解度低的有機物而言，細菌表面的水層將影響有機氣體的傳質速率，傳質阻力過高導致處理效率降低。真菌生物滴濾塔相對于傳統的生物滴濾塔來說具有耐酸、耐干燥的特點，其對疏水性難降解有機物具有較強的降解能力，真菌適應的PH值寬，處理過程中出現酸性積累時，不需要加堿調整循環液的PH值。絲狀真菌可直接與氣體接觸具有降低傳質阻力、去除負荷高等一系列優勢。國內外相關研究多數涉及利用一種生物反應器處理某一種或一類有機氣體。實際上，廢氣往往所含的污染物是多樣而復雜的，既有疏水性物質，也有親水性物質；既有常規生物可降解的，也有難以降解的；單一地利用細菌、真菌或兩者的復合體系都難以同時有效地去除。
技術實現思路
本專利技術的目的是要克服已有技術中的不足之處，提供一種一體化復合生物處理難溶難降解有機廢氣的工藝，實現有效凈化難溶難降解有機廢氣的目的。本專利技術的目的是這樣實現的構建真菌-細菌復合生物滴濾塔，具體工藝過程如下 (1)、將焦化污水處理廠的活性污泥預曝氣48h，配置5L菌液、營養液混合液，置于儲液槽中，經循環泵直接進行循環滴濾噴淋； (2)、氣相甲苯馴化階段，甲苯入口濃度為500 4000mg· πΓ3、進氣流量O. Im3 · 1Γ1，入口負荷13. 27^106. 16 g ·πΓ3 ΙΓ1，持續23天；由連續噴淋營養液和菌液混合液改為間歇噴淋營養液，滴濾量控制為O. 06 O. 18 m3 · m_2 · h-1 ;該階段控制循環滴濾液pH值=5. 0±0· 2 ;以上步驟結束后滴濾塔中的微生物以絲狀真菌、酵母菌為優勢菌種； (3)、將進氣更換為二甲苯，二甲苯氣體進氣流量O.4m3 · 1Γ1，空塔停留時間為33.9 S，濃度控制在701. 85 1142. 78 mg · m_3，在循環滴濾液pH值=5. O ± O. 2的基礎上通過在循環液中添加NaOH (2.0 mol/L)的方式，逐漸增高pH值，pH值用酸度計進行測量，pH值調整分別至5. 5、6. 0、6. 5、7. O ;當pH值=7. O時，滴濾塔中微生物為少量絲狀真菌、大量酵母菌和假單胞桿菌；每PH值下穩定運行4天； (4)、在不同pH值時，生物滴濾塔內的微生物組成不同，pH值由低到高變化時，微生物組成由以真菌為主變為以假單胞桿菌為主，針對目標有機廢氣PH值在該范圍內可進行調整，以改變微生物組成，得到最適宜的微生物菌種。在整個構建過程中，營養液的配方包括，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，一體化復合生物處理難溶難降解有機廢氣的工藝，采用高濃度的進氣方式，低流量循環液的馴化方式，在馴化過程中采用變PH值的方式構建真菌-細菌復合生物系統，初期以循環液PH值為5. 0±0. 2的水平構建以絲狀真菌為優勢菌種的生物系統，以減小難降解有機物低溶解度的特點，之后逐漸提高PH值水平以增 加菌種中細菌的比例，以假單胞桿菌為優勢菌種，最終循環液PH值控制在7. O以下，以此構建真菌-細菌復合菌種生物處理系統。該復合生物塔兼具真菌和細菌兩種微生物，微生物的多樣性可有效適合于各種難溶難降解有機物對不同菌種的需求；通過引入真菌系統，減少了系統阻力；低循環流量有效減少了水膜阻力，加快有機廢氣的傳質過程；真菌、細菌采用一體式工藝結構，簡化了處理工藝，降低了投資費用和運行費用。I、該系統啟動階段采用pH逐級提高的方式構建真菌-細菌復合生物處理系統。由于真菌較細菌的繁殖能力差，真菌體系可以用氣生菌絲直接在氣相進行有機廢氣補集，因此在初期控制pH=5. 0±0. 2以此構建真菌為主的微生物系統，之后逐漸提高循環液pH水平，使細菌的數量逐漸提高，pH控制在< 7.0，真菌以其強適應性與細菌共存于系統中，構建了真菌-細菌復合生物高效處理系統。該系統的微生物多樣性可適用于PH比較寬的范圍，在低PH值下真菌仍有很強的降解能力，有效解決了生物滴濾系統中的酸化問題。2、采用一體式設計工藝，真菌、細菌無需在分別在不同的工藝反應器體系中單獨培養，將真菌處理系統和細菌處理兩個獨立過程合二為一，減小了處理工藝體積和復雜程度，減少了循環液量以及相關費用，在設備成本、占地等方面節省了工程投資，也節約了運行管理費用。3、運行過程中采用低循環流量降低了水膜阻力。滴濾量控制在0.06、. 18πι'πΓ 1。并采用了間歇噴淋的方式進行，交替時間為12 h。低滴濾量保證了微生物代謝所需水分并且盡可能降低水膜阻力。采用高濃度進氣、低滴濾量的啟動方式縮短了啟動時間。4、該系統由于真菌的存在，減少了系統阻力，系統中微生物的多樣性為有機廢氣處理提供了更高的去除能力和穩定性。以二甲苯為例，入口負荷為100.05 g ^nT3IT1時該復合生物系統獲得了 92. 77%的最大去除率和91. 58 g · m_3 · IT1的最大去除負荷，針對苯乙烯，獲得了 98. 8%的最大去除率和153. 4 g · m_3 · IT1的最大去除負荷。優點利用傳統的生物滴濾塔，通過調控循環液的pH值及循環液，構建真菌-細菌復合生物處理系統，從而實現有效凈化難溶難降解有機廢氣。該系統對難溶難降解有機廢氣去除效率高，去除負荷高，并具有廣泛適用性。附圖說明圖I是處理有機廢氣的生物滴濾塔的結構示意圖。圖2-a是本專利技術pH值為4. 0-5. 5時二甲苯去除效率隨入口濃度的變化。圖2-b是本專利技術pH值為6. 0-7. O時二甲苯去除效率隨入口濃度的變化。 圖3-a是本專利技術pH值為4. 0-5. 5時二甲苯去除能力隨入口負荷的變化。圖3-b是本專利技術pH值為6. 0-7. O時二甲苯去除能力隨入口負荷的變化。圖4-a是本專利技術pH值為4. O時生物滴濾塔中微生物的形態，主要以大量絲狀菌為主，有少部分球狀菌。圖4-b是本專利技術pH值為4. 5時生物滴濾塔中微生物的形態，視野中球狀菌廣泛緊密為優勢菌種，同時存在絲狀菌和大量孢子。圖4-c是本專利技術pH值為5. O時生物滴濾塔中微生物的形態，以酵母菌為主，同時存在絲狀真菌和孢子。圖4-d是本專利技術pH值為5. 5時生物滴濾塔中微生物的形態，為大量酵母菌，少量絲狀真菌孢子及假單胞桿菌。圖4-e是本專利技術pH值為6. O時生物滴濾塔中微生本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種一體化復合生物處理難溶難降解有機廢氣的工藝，其特征是：構建真菌？細菌復合生物滴濾塔，具體工藝過程如下：（1）、將焦化污水處理廠的活性污泥預曝氣48h，配置5L菌液、營養液混合液，置于儲液槽中，經循環泵直接進行循環滴濾噴淋；（2）、氣相甲苯馴化階段，甲苯入口濃度為500~4000mg·m？3、進氣流量0.1m3·h？1，入口負荷13.27~106.16？g·m？3·h？1，持續23天；由連續噴淋營養液和菌液混合液改為間歇噴淋營養液，滴濾量控制為0.06~0.18？m3·m？2·h？1；該階段控制循環滴濾液pH？值=5.0±0.2；以上步驟結束后滴濾塔中的微生物以絲狀真菌、酵母菌為優勢菌種；（3）、將進氣更換為二甲苯，二甲苯氣體進氣流量0.4m3·h？1，空塔停留時間為33.9？s，濃度控制在701.85~1142.78？mg·m？3，在循環滴濾液pH值=5.0±0.2的基礎上通過在循環液中添加NaOH（2.0？mol/L）的方式，逐漸增高pH值，pH值用酸度計進行測量，pH值調整分別至5.5、6.0、6.5、7.0；當pH值=7.0時，滴濾塔中微生物為少量絲狀真菌、大量酵母菌和假單胞桿菌；每pH值下穩定運行4天；（4）、在不同pH值時，生物滴濾塔內的微生物組成不同，pH值由低到高變化時，微生物組成由以真菌為主變為以假單胞桿菌為主，針對目標有機廢氣pH值在該范圍內可進行調整，以改變微生物組成，得到最適宜的微生物菌種。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王麗萍，張會來，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：
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