[发明专利]一种控制难降解有机气体的紫外－生物联合工艺

说明书

技术领域

本发明属于环境治理技术领域，特别涉及高浓度的挥发性有机气体的一种控制难降解有机气体的紫外-生物联合工艺。

背景技术

挥发性有机物污染是造成人们生活环境和空气质量恶化的主要原因之一。其中，针对难以回收的一类难降解的挥发性有机物的控制技术，成为目前该领域研究的难点和重点。在传统的挥发性有机物污染控制技术中，生物过滤技术和紫外光氧化技术是两类重要的控制技术。生物过滤技术主要通过附着在填料表面微生物的生物降解作用去除挥发性有机物。然而，单一的生物过滤技术在处理难降解、高浓度的挥发性有机物时，往往表现出微生物活性低、处理效率差、装置占地大等缺点。紫外光氧化技术主要通过产生的羟基自由基将污染物氧化分解。但该技术很难将有机污染物彻底氧化，往往会形成毒性更大的中间产物或最终产物，给周边环境和人体健康带来更大的生态风险。因此，采用不同技术的有机组合，开发新型的联合工艺，对于高效、安全地处理难降解的挥发性有机物污染具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是解决在处理难降解有机气体过程中，传统生物过滤技术处理效率低、占地面积大以及紫外光氧化技术分解不完全和产生毒性产物等缺点，提供一种能高效、安全去除难降解有机气体的新型联合工艺。

一种控制难降解有机气体的紫外-生物联合工艺是以紫外光氧化技术作为预处理单元，以生物过滤技术作为主体工艺，构建紫外-生物联合工艺，通过紫外光氧化技术的预处理，适当削减生物过滤单元的进口负荷，同时将一部分难降解物质转化成水溶性和生物降解性较好的物质，提高后续生物过滤单元的处理性能。另一方面，紫外预处理单元产生的毒性物质(光氧化产物和臭氧等)在后续的生物过滤单元中得到有效去除。

所述联合工艺的特征运行参数为：有机废气的进口浓度范围为100～1500mg-C/m³，气流相对湿度50～99％，紫外预处理单元空塔停留时间27～150秒，紫外预处理单元内部的辐射能吸收率38～100W·m^-3，生物过滤单元的空塔停留时间41～200秒，生物量200～400kg/m³-填料。

所述的紫外预处理单元采用产臭氧低压汞灯(灯管发射254nm和185nm复合波长，其中185nm光能占灯管总辐射能的25％)，所述的平均辐射照度为灯管254nm紫外光的平均辐射照度，辐射照度不低于62μW/cm²。

所述的生物量为湿重，来源于活性污泥。

本发明的有益效果是与单一的生物过滤技术和单一的紫外光氧化技术相比，以紫外光氧化技术和生物过滤技术构成的联合工艺，充分利用了上述两种技术的特点，对难降解的挥发性有机物具有去除效率高、稳定性好等优点。同时，联合工艺能有效降低单一紫外光氧化技术和单一生物过滤技术对周边环境和人体健康造成的生态风险。该工艺可以应用于各类难降解的挥发性有机气体(如化工、制药、橡胶、污水处理等相关行业)的处理，经推广后可以减少相关行业的有机污染排放、改善空气环境质量，产生显著的社会效益和经济效益。

具体实施方式

本发明提供一种控制难降解有机气体的紫外-生物联合工艺。克服传统生物过滤技术处理效率低、占地面积大以及紫外光氧化技术分解不完全和产生毒性产物等缺点，下面通过实施例来具体说明本发明。

实施例1

以有效容积2.3L的紫外预处理单元(圆柱型紫外光氧化反应器)和3.4L的生物过滤单元(生物过滤装置)构成紫外-生物过滤联合系统处理氯苯气体，紫外预处理单元内部的辐射能吸收率为38W·m^-3，生物过滤单元的生物量为200kg/m³-填料。在气体流量0.3m³/h条件下，紫外预处理单元和生物过滤单元的空塔停留时间分别为27s和41s，进口氯苯浓度150mg-C/m³，气流相对湿度80％的条件下，出口氯苯浓度未检出，去除率接近100％。而在同一条件下，单一生物过滤单元的出口氯苯浓度约75mg-C/m³，去除率为50％。

实施例2