生物滴滤塔去除甲苯气体最佳条件探索.pdf

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1、第45卷第12期化工技术与开发Vol.45No.122016年12月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryDec.2016生物滴滤塔去除甲苯气体最佳条件探索张长平，程静辰（河北工业大学，天津300401）摘　要：从天津生活污水处理厂取得活性污泥，接种于生物滴滤塔中。设计均匀试验，考察在pH=5~7.8，硝酸-1-1-1根浓度为0.6~2.1g·L，表面活性剂用量为0.001~0.021mL·L，喷淋量为2~10L·h条件下，生物滴滤塔对甲苯废气的处理效果。结果表明，各因素对生物滴滤塔去除甲苯的

2、影响力由大到小顺序为：初始pH值，喷淋量，硝酸根浓度，表面活性剂。其中表面活性剂影响效果很小，可忽略不计。对最佳条件进行验证，生物滴滤塔运行过程中，处理效率保持在80%以上，最高时可达到88.6%。同时也探究了营养液pH变化对生物滴滤塔去除甲苯的影响规律。关键词：甲苯；生物滴滤塔；均匀实验中图分类号：X701　文献标识码：A文章编号：1671-9905(2016)12-0045-04生活中挥发性有机化合物（VOCs）主要来自底部流出，废气底部流入，顶部流出，实现循环流动。工厂排放、汽车尾气以及建筑材料、保温材料等。1.2　运行流程VO

3、Cs成分复杂，其中以苯、甲苯、二甲苯为代表的该生物滴滤塔的运行流程图如图1所示。苯系物，具有毒性、刺激性，也会产生一系列致癌致畸、致突变效应，严重影响人类的身体健康。苯系物营养液循环易挥发进入大气中，促进臭氧的形成，参与光化学反喷头应，形成光化学烟雾。出气VOCs的治理也出现了包括光催化氧化处理法、出气等离子体法、微波净化技术、膜分离法、纳米材料净生物化技术等在内的新技术。生物法降解甲苯，具有比膜的填料传统工艺投资少、降解效果好、占地面积小、工艺流流量计程简单、应用范围广、无二次污染等优点，迅速成为营养液添加[1][2-4]进气国内外

4、研究的热点。据报道，VOCs和恶臭废气生物处理工艺主要包括生物滤池、生物滴滤塔、液体排放生物洗涤器、膜生物反应器。其中，生物过滤器和生图1　生物滴滤塔运行流程图[5-6]物滴滤塔应用最为广泛。生物滴滤塔可以处理1.3　监测仪器VOCs气体中的烷烃、烯烃、醇、酮、酯、单环芳烃、卤代烃等，其优势在于，反应器简单，成本较低，运行费Bruker450-GC用于测定甲苯进出口含量，用低，压降低，同时具有较高的去除效率。pHs-3c测定营养液pH，mp523pH/ISEmeter测定硝酸根的浓度。1　试验装置与运行流程2　结果与讨论1.1　试验装

5、置2.1　微生物的驯化挂膜采用的小型生物滴滤塔由透明有机玻璃柱制成，塔径140mm，填料层共4层，每层高170mm。以试验所取菌种来自天津生活污水处理厂的活性活性炭作为滤料，气液逆流操作，营养液顶部流入，污泥。采取驯化好的甲苯降解混合菌作为菌源，将收稿日期：2016-10-1446化工技术与开发第45卷菌液与生理盐水、葡萄糖、蛋白胨等配置成营养液加＞0.028＞0.007,所以各因素对生物滴滤塔去除甲入滴滤塔中，循环喷淋。通入含甲苯气体再次驯化。苯的影响力由大到小排序为：初始pH值，喷淋量，连续培养2~3d后，随着甲苯进气量的增大，甲

6、苯的硝酸根浓度，表面活性剂曲拉通X-100浓度。去除率达到稳定并最大，活性炭的表面上附着表面初始pH-1光滑黄褐色的生物膜。硝酸根浓度/g·L12活性剂/mL·L-180.0002.2　均匀法确定生物滴滤塔去除甲苯的最佳条件-1喷淋量/L·h70.00010甲苯去除率甲采用4因素5水平均匀实验设计（表1）。考虑60.000苯8去了4个因素，分别为营养液的初始pH值、活性剂、50.000除640.000率N源、喷淋量，每个因素设置5个水平。其中曲拉通/%430.000X-100是一种用途广泛的非离子表面活性剂，可以20.000增大甲苯在

7、水中的溶解度，提高微生物接触甲苯的210.000机会，并且对微生物的毒性较小。00.00012345表1　均匀设计表硝酸根浓度曲拉通X-100喷淋量初始pH-1-1-1图3　实验组数之间各因素关系/g·L/mL·L/L·h对比图3，可以看出在第一组实验中pH是最低15.00.60.0118-125.71.60.0016值5.0，在第5组实验中喷淋量是最高值10L·h，在-136.40.10.0164第5组试验中硝酸根浓度是最高值2.1g·L，而甲47.11.10.0062苯的去除率最好是在第一组实验中，这也证实了初57.82.

8、10.02110始的pH值是生物滴滤塔去除甲苯能力的关键因素。其中室温为15~20℃，进气浓度为1000~按照生物滴滤塔去除甲苯废气最佳实验条件的-31200mg·m,生物滴滤塔每天运行8h。结论进行验证，运行过程中，处