[發明專利]一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法

有效

• 申請號: 201910833066.1
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110523223B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 許文鋒;張江龍;李志鵬;石泰山
• 申請（專利權）人: 石泰山
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18;B01D53/14;B01D53/86;B01D53/44;B01D53/84;B01D53/72
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法，涉及生物難降解有機物的高級氧化方法。含生物難降解有機物廢氣的多級逆流吸收；在最后一個吸收裝置和倒數第二個吸收裝置之間設置紫外線光催化反應裝置，內置真空紫外燈；將經過第一個吸收裝置中的部分吸收液泵入添加有反硝化菌的生物氧化裝置中，同時向生物氧化裝置中添加含硝酸鹽或稀硝酸溶液；或將經過第一個吸收裝置中的部分吸收液泵入添加有反硝化菌的生物氧化裝置中，同時向生物氧化裝置中添加含硫酸鹽還原菌和硫酸鹽溶液；將生物氧化裝置的出水引入到第一個吸收裝置的吸收液中；生物氧化裝置產生的氣體用管道引入到紫外線光催化反應裝置的進氣口中。

技術領域

本發明涉及生物難降解有機物的高級氧化方法，尤其是涉及到一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法。

背景技術

揮發性有機物是大氣中O₃和PM2.5的重要前體物，是大氣污染治理的重點和難點。大量揮發性有機物在空氣中聚集還容易導致城市降雨過程中初雨COD濃度高，與氮和磷一起成為河流、湖泊、土壤等環境的重要污染源。

生物難降解有機物如芳香烴、多環芳烴、脂肪烴、持久性有機污染物等進入土壤或水體后，由于生物難降解，影響周期長，影響難消除，治理成本極高。

含揮發性有機物廢氣最理想的治理方法就是燃燒法，不管是什么有機物，只要溫度足夠高，都能完全分解為二氧化碳和水，燃燒法有直接燃燒或催化燃燒或吸附脫附后燃燒等技術或技術組合。一般含生物難降解有機物廢氣往往濃度較低，燃燒成本較高。

生物處理是燃燒法之外最直接能夠把有機物轉化為水和二氧化碳的有效方法。對于水溶性易生物降解有機物效果較好，而生物難降解有機物的生物處理存在不少技術和成本的難點。在土壤污染和地下水污染的修復中，生物難降解有機物也是一樣非常困難，被生物難降解有機物污染飲用水容易導致健康問題，廢水中含生物難降解有機物也導致治理設施運行不正常。

含生物難降解有機物廢氣使用生物處理法往往效果差，好氧處理導致有機物隨曝氣再次進入大氣，厭氧處理往往因微生物活性被抑制而無法分解或隨產氣重新進入大氣。生物難降解有機物之所以難被微生物利用，即是物質水溶性較差，也是具有生物毒性，采用特種菌種往往因環境物質多樣性，培育特種菌的優勢菌群周期較長較難。

采用生物處理含生物難降解有機物廢氣，如果產生的廢水或滲濾液未經進一步處理，直接排入城市下水道，會在管道中再次進入大氣，甚至危及管道安全，且不受控制的含揮發性有機物在污水廠的好氧曝氣環境中也會再次進入大氣；如果直接排入外環境則污染地表水、地下水或土壤。

飲用水、廢水中含生物難降解有機物一般采用高級氧化技術，如芬頓氧化、臭氧氧化、高鐵酸鹽氧化等一種或數種技術組合。廢氣中含生物難降解有機物如二噁英等采用活性炭吸附。土壤中含生物難降解有機物往往采用氣相抽提、熱脫附、固化穩定、化學淋洗、特種細菌等方法或技術組合。

含生物難降解有機物廢氣往往濃度較低，風量較大，使用生物處理效率低且占地面積大，燃燒往往投資和運維成本高。采用低溫等離子和UV光解技術等高級氧化技術成為流行的選擇但是存在去除效率較低能耗大且易產生二次污染等問題。UV光解-生物處理的技術組合隨之產生且廣泛應用。

中國專利CN105498478B將氣相光解與液相光催化氧化有效結合，通過在液相中加入催化劑，使得揮發性有機物經光解后進入液相中并發生催化氧化、臭氧氧化等反應，最終實現有機廢氣高效穩定的降解。中國專利CN207614645U結合紫外高級氧化和雙氧水技術治理有機廢氣。中國專利CN109268851A利用紫外光解聯合催化燃燒技術，以微波驅動無極紫外光源，并作為催化燃燒的熱源，具有降解效率高。中國專利CN109351187A將芬頓催化劑負載于納米碳球傳質粒子表面，納米粒子加快氣態污染物向芬頓試劑的傳質速率，納米粒子表面的催化劑加速芬頓試劑中污染物的降解，形成粒子強化傳質和催化反應的耦合效應，提高芬頓反應降解氣態揮發性有機物的效率。