[發明專利]一種利用皂角苷提高生物滴濾器凈化乙苯廢氣的方法

在審

• 申請號: 201710509794.8
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107837674A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 楊春平;錢慧;吳少華
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;B01D53/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生物過濾技術凈化有機廢氣領域，涉及生物滴濾器對疏水的有機廢氣的強化處理的方法，具體是利用生物表面活性劑皂角苷提高生物滴濾器對廢氣中乙苯的去除效果。

背景技術

揮發性有機污染物(volatile organic compounds，VOCs)是各種工業生產過程中必不可少的一類化工原料，例如：制藥業，化工生產，石油加工等離不開VOCs。然而，由于該類物質具有一定的揮發性，大部分以氣體的形式排出，對環境和生態系統都產生了不利的影響，對人類的身體健康造成一定的威脅。VOCs的危害已引起公眾的廣泛關注，各國也爭相制定一系列的法律、法規、指令來控制VOCs排放。乙苯是一種難降解的具有一定疏水性的VOCs，具有高脂溶性，低毒，易揮發等特點，易被人和動物吸入體內導致中毒。因此亟需采取一種有效的技術控制其排放。

目前，生物法是被公認的一種較為經濟、環境友好、性能穩定且可有效降解VOCs的方法。生物過濾器是一種常用的生物法降解VOCs的裝置，然而對疏水性VOCs如乙苯、正己烷的降解都具有一定的局限性。近年來，國內外的很多研究者都致力于提高疏水性有機廢氣的可生物降解性，主要有添加表面活性劑、使用兩相生物反應器、接種真菌作為功能菌、預處理-生物過濾聯合降解等。其中，利用表面活性劑強化有機廢氣的降解，主要是利用表面活性劑既有親水端又有疏水端，對高脂溶性的有機組分具有一定的親和性，可對水溶性較低的目標污染物具有一定的增溶作用，達到提高疏水性有機廢氣的可生物降解性。

表面活性劑分為化學表面活性劑和生物表面活性劑，化學表面活性劑已被成功地應用于強化生物過濾器降解疏水性有機廢氣，然而，生物表面活性劑目前僅限于應用于土壤修復的過程中。生物表面活性劑對高脂溶性的有機組分具有一定的親和性，對水溶性較低的目標污染物具有一定的增溶作用。此外，與化學表面活性劑相比，生物表面活性劑對微生物的毒性更小，與環境具有很好的相容性。皂角苷是一種從豆科植物里提取出來的表面活性劑，價格低廉，對微生物的毒性較小，對疏水性有機廢氣的增溶作用樂觀，在土壤修復中應用較為廣泛，在生物法降解廢氣技術領域應用較少，特別是對乙苯廢氣的強化降解目前并無先例。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對現有技術的不足提供一種提高生物滴濾器去除疏水性乙苯廢氣的方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的強化生物滴濾器凈化疏水性乙苯廢氣的技術，所述步驟如下：對污水處理廠取回的活性污泥進行預處理之后，將備用的填料聚氨酯海綿浸泡于污泥中，曝氣24-48h，使微生物附著在填料上生長，即完成填料的掛膜；此后，將附有微生物的填料置于生物滴濾器中，組裝反應器，檢查裝置氣密性之后，配置營養液對填料進行均勻噴淋，并通入較低濃度的乙苯廢氣，使填料上的微生物此條件下進行馴化，去除率達到較好的去除效果并穩定，即完成微生物的馴化；繼續增大乙苯廢氣濃度到設定濃度，待生物滴濾器在此濃度乙苯廢氣環境下運行穩定后，配置具有一定濃度范圍的表面活性劑，添加至無機營養液中，隨營養液一起通過噴淋裝置均勻分布在床層填料上。在此廢氣凈化過程中，微生物以乙苯廢氣作為唯一碳源，通過微生物的代謝作用將其轉化為無毒無害的小分子，從而完成對疏水性乙苯廢氣的去除。

上述方法中所應用的表面活性劑的是生物表面活性劑皂角苷，其濃度控制在15～75mg/L。乙苯廢氣的濃度范圍為250～2000mg/m³。營養液的噴淋量為4～15L/d，噴淋周期為每隔2～3min，噴淋1～7s。

乙苯廢氣在生物滴濾器內的停留時間為8～64s。

本發明的優點在于：本發明有很強的抗負荷沖擊性，在與對比組的所有操作條件和生物滴濾器的規格都一樣的條件下，本發明通過在營養液中添加生物表面活性劑，并可明顯強化生物滴濾器降解性能，提高疏水性乙苯廢氣的去除性能，且，生物表面活性劑對降解微生物的毒性較小，環境相容性較好。本發明操作極其簡單，運行成本低，且運行穩定。

具體實施方式：以下將具體實施例對本發明做進一步詳細說明。