一種強化生物過濾凈化有機廢氣工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種表面活性劑和根際強化生物過濾凈化有機廢氣工藝，由廢氣收集設(shè)備、廢氣增濕設(shè)備、營養(yǎng)液噴淋和收集設(shè)備、廢氣凈化設(shè)備構(gòu)成。其中廢氣收集設(shè)備由集氣罩、風(fēng)管和風(fēng)機組成，廢氣凈化設(shè)備由一塔體填充單層或多層填料構(gòu)成，表層填料種植須根系發(fā)達的植物。營養(yǎng)液中所含表面活性劑和植物根系分泌物對氣態(tài)有機污染物具有增溶作用，根系分泌物對微生物具有營養(yǎng)作用，植物對氣態(tài)污染物也具有一定吸收凈化作用。本發(fā)明凈化有機廢氣具有效果好、投資少、運行成本低、無二次污染的優(yōu)點。
【專利說明】一種強化生物過濾凈化有機廢氣工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種根際和表面活性劑強化生物過濾凈化有 機廢氣工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 二十世紀(jì)以來，隨著工業(yè)化的迅速發(fā)展，大氣污染日益嚴(yán)重，已成為當(dāng)前亟待解決 的環(huán)境問題之一，受到世界各國普遍關(guān)注和重視。繼顆粒物、S0 2、N0x污染得到充分重視后， 大氣有機污染近年來成為全球關(guān)注的熱點。氣態(tài)有機污染物是大氣中較活躍的組分，它不 僅直接危害人體健康，還可在大氣中形成光化學(xué)煙霧及有機氣溶膠等二次污染物，對全球 氣候變化、環(huán)境質(zhì)量、人類健康等均產(chǎn)生重要影響。因此，探索氣態(tài)有機污染的控制方法，減 少氣態(tài)有機污染物的排放有助于改善大氣環(huán)境質(zhì)量、保護生態(tài)環(huán)境和保障人體健康，也是 社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。
[0003] 目前，對高濃度工業(yè)氣態(tài)有機污染物可采用吸收、吸附和催化燃燒等技術(shù)凈化處 理，但對于低濃度工業(yè)氣態(tài)有機污染物的凈化處理目前尚無經(jīng)濟有效的治理措施，利用生 物修復(fù)技術(shù)處理這類既無回收利用價值、又污染環(huán)境的低濃度工業(yè)氣態(tài)有機污染物正成為 迅速發(fā)展的前沿性課題。微生物法(包括生物過濾、生物滴濾和生物洗滌）處理氣態(tài)有機污 染物目前技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，在美國、日本特別是歐洲已得到廣泛的工業(yè)化應(yīng)用。據(jù)估 計，目前歐洲約有7500多套廢氣生物處理裝置，處理有機氣體包括甲苯、二甲苯等苯系物、 酯、醇、醛、四氫呋喃、酮、酚和硫醇等，處理效率可達90%以上。國內(nèi)微生物凈化有機廢氣的 技術(shù)發(fā)展也較快，出現(xiàn)了較多相關(guān)專利，如一種廢氣凈化裝置和應(yīng)用（CN200410050728. 1)、 一種氣體污染物生物凈化工藝（CN200610027160.0)、一種廢氣表面生物過濾凈化方法及裝 置（CN200810030857. 2)、一種生物過濾除臭的方法（CN201010624385. 0)。到目前為止，國 內(nèi)尚無植物根際和表面活性劑同時強化的微生物凈化氣態(tài)有機污染物的專利。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明提供了一種根際和表面活性劑強化生物過濾凈化有機廢氣工藝，其特征在 于由廢氣收集設(shè)備、廢氣增濕設(shè)備、營養(yǎng)液噴淋和收集設(shè)備、廢氣凈化設(shè)備構(gòu)成。其中廢氣 收集設(shè)備由集氣罩、風(fēng)管和風(fēng)機組成，廢氣凈化設(shè)備由一塔體填充單層或多層填料構(gòu)成，表 層填料種植根系發(fā)達的植物。本工藝的實現(xiàn)包括下述步驟。
[0005] (1)廢氣由集氣罩和風(fēng)機組成的廢氣收集系統(tǒng)收集，通過風(fēng)管輸送到增濕設(shè)備增 濕到60%的相對濕度以上，再經(jīng)過生物過濾凈化塔底部進入，經(jīng)生物過濾層后從塔頂排除。 集氣罩可使用密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩等吸氣式集氣罩，也可使用吹吸 式集氣罩。
[0006] (2)過濾塔表層種有植物，植物為須根系發(fā)達的黑麥草、苜蓿等草本植物，也包括 使用其他植物。植物根系分泌物可以營養(yǎng)微生物，起到強化微生物凈化的作用。植物根系 分泌物通常含有有機酸和其他生物表面活性劑，對氣態(tài)有機污染物有增溶作用。植物本身 對污染物還具有一定的吸收凈化作用。含有表面活性劑的營養(yǎng)液，采用間歇式噴淋，營養(yǎng)液 兼具增濕填料和營養(yǎng)微生物和植物的功能，表面活性劑進一步增溶氣態(tài)有機污染物。塔底 設(shè)有噴淋液收集設(shè)備，回收利用滲出的營養(yǎng)液，在運行過程中需定期補充營養(yǎng)液。營養(yǎng)物質(zhì) 包括氮、磷、鉀的鹽類和微量元素。營養(yǎng)液含有表面活性劑，所用表面活性劑包括烷基磺酸 鈉等各種陰離子表面活性劑、脂肪醇聚氧乙烯醚等各種非離子表面活性劑、鼠李糖脂等各 種生物表面活性劑。
[0007] (3)廢氣凈化設(shè)備由不銹鋼、玻璃鋼或混凝土做成凈化塔。內(nèi)部填料包括活性炭 顆?；蚶w維、椰殼纖維、火山石、草炭土、堆肥、秸桿、木材碎屑、普通土壤、合成材料等疏松 介質(zhì)單獨使用或混合使用。廢氣凈化設(shè)備是塔形或其他構(gòu)型。當(dāng)廢氣凈化設(shè)備為塔形時， 應(yīng)設(shè)多孔置隔板或隔斷使填料分層，分層厚度10?l〇〇cm。為充分利用植物根系的強化作 用，填料層可設(shè)置為根系所達深度，一般在30?60cm。
[0008] (4)該強化生物過濾凈化有機廢氣工藝，不僅限于凈化有機廢氣，還可凈化惡臭、 氮氧化物等其他無機廢氣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明一種強化生物過濾凈化有機廢氣工藝流程圖。圖中：1.集氣罩，2.風(fēng) 管，3.風(fēng)機，4.增濕設(shè)備，5.活性填料，6.植被，7.營養(yǎng)液噴淋設(shè)備，8.營養(yǎng)液儲罐，9.流量 控制閥，10.水管。
【具體實施方式】
[0010] 在風(fēng)機3的作用下，氣態(tài)污染物由集氣罩1收集，經(jīng)風(fēng)管送入增濕設(shè)備4增濕到 相對濕度50%，再送入生物過濾塔底部的氣體分布裝置進入填料層5,再經(jīng)植被層凈化后 排放。其中，填料包括活性炭顆粒或纖維、椰殼纖維、火山石、草炭土、堆肥、秸桿、木材碎 屑、普通土壤、合成材料等疏松介質(zhì)單獨使用或混合使用。當(dāng)使用分層填料塔時，分層厚度 10?100cm，為充分利用植物根系的強化作用，填料層可設(shè)置為根系所達深度，一般在30? 60cm，填料堆積密度在200?800kg/m 3。植物為須根系發(fā)達的黑麥草、苜蓿等草本植物，也 包括使用其他植物。根據(jù)污染負(fù)荷，廢氣的空床停留時間設(shè)置在2?120s。營養(yǎng)液2?5 天噴淋一次，過濾塔的滲濾液收集到營養(yǎng)液儲罐和補充的營養(yǎng)液混合循環(huán)利用。
[0011] 實施例：參見圖1所示工藝流程，處理濃度為500mg/m3的甲苯廢氣。填料選用火 山石、草炭土和堆肥混合物，質(zhì)量比為1:2: 1，堆積密度在500kg/m3,填料厚度為60cm，植被 為須根系較發(fā)達的多年生黑麥草。廢氣的空床停留時間為30s。營養(yǎng)液所含表面活性劑為 TritonX-100,質(zhì)量濃度為0. 1%，每3天噴淋一次。設(shè)備在25°C下運行，在播種黑麥草后即 開始馴化微生物，馴化時甲苯的濃度為50mg/m3,1個月后，對500mg/m 3甲苯廢氣的去除率達 90%。
【權(quán)利要求】
1. 一種強化生物過濾凈化有機廢氣工藝，由廢氣收集設(shè)備、廢氣增濕設(shè)備、營養(yǎng)液噴淋 和收集設(shè)備、廢氣凈化設(shè)備構(gòu)成。其中廢氣收集設(shè)備由集氣罩、風(fēng)管和風(fēng)機組成，廢氣凈化 設(shè)備由一塔體填充單層或多層填料構(gòu)成，表層填料種植根系發(fā)達的植物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣收集設(shè)備之集氣罩可使用密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、 接受式集氣罩等吸氣式集氣罩，也可使用吹吸式集氣罩。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣增濕設(shè)備可采用噴淋塔或鼓泡塔，噴淋可采用自來水， 并有噴淋液收集循環(huán)使用裝置。應(yīng)使廢氣濕度增加到60%的相對濕度以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的營養(yǎng)液噴淋和收集設(shè)備作用為給微生物和植物提供必要的 濕度和營養(yǎng)，營養(yǎng)物質(zhì)包括氮、磷、鉀的鹽類和微量兀素。營養(yǎng)液含有表面活性劑，所用表面 活性劑包括烷基磺酸鈉等各種陰離子表面活性劑、脂肪醇聚氧乙烯醚等各種非離子表面活 性劑、鼠李糖脂等各種生物表面活性劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣凈化設(shè)備由不銹鋼、玻璃鋼或混凝土做成凈化塔。內(nèi)部 填料包括活性炭顆粒或纖維、椰殼纖維、火山石、草炭土、堆肥、秸桿、木材碎屑、普通土壤、 合成材料等疏松介質(zhì)單獨使用或混合使用。表層填料所種植物為須根系發(fā)達的黑麥草、苜 蓿等草本植物，也包括使用其他植物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣凈化設(shè)備是塔形或其他構(gòu)型。當(dāng)廢氣凈化設(shè)備為塔形 時，應(yīng)設(shè)多孔置隔板或隔斷使填料分層，分層厚度10?l〇〇cm。為充分利用植物根系的強化 作用，填料層可設(shè)置為根系所達深度，一般在30?60cm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化生物過濾凈化有機廢氣工藝，不僅限于凈化有機廢 氣，還可凈化惡臭、氮氧化物等其他無機廢氣。
【文檔編號】B01D53/84GK104056543SQ201310093017
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】徐仲均, 賀艷云, 武朦 申請人:北京化工大學(xué)