[发明专利]应用微生物优势菌群净化含挥发性有机废气的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于大气污染防治领域，特别指一种应用微生物优势菌群净化含挥发性有机废气的装置和方法。

背景技术

造成空气污染的含挥发性有机化合物(VOCs)废气种类包括烃类：苯、二甲苯、乙烷、石脑油、环己烷等；卤烃：二氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、三氯苯、三氯甲烷、四氯化碳等；酮类：丙酮、环已酮等；脂类：醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲基环乙烷等；乙醚类：乙酸乙酯、二氧杂环己烷、糠醛、甲基溶纤剂等；醇类：甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等；重合用单分子物体：氯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯等。

含挥发性有机化合物(VOCs)废气主要来源为石油化工、煤化工、汽车、造船、摩托车、自行车、家用电器、喷漆喷涂等行业在生产过程中排出的有机废气；印铁制罐、化式塑料、印刷油墨、电缆、漆包线等流水生产线产生的有机废气；制鞋粘胶、制革鞣革过程中产生的废气；化学品生产、储藏过程中产生的有机废气；胶卷生产和制药过程中产生的有机废气；污水处理厂、垃圾处理场、屠宰厂、集约化畜禽养殖产生的有机废气。

目前，国内一般是利用污染物与载体二者在物理、化学性质上的差异，经过物理、化学变化，使污染物的物相或物质结构改变，从而实现分离或转化的原理来净化废气。在此过程中需要各种吸收剂、吸附剂、催化剂和能量。根据物理、化学性质的各不相同，净化的方法有汽凝、燃烧、吸收、吸附和催化转化等，这些方法技术复杂、投资和运行成本高、操作困难，并且容易造成二次污染。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种应用微生物优势菌群净化含挥发性有机废气的装置和方法，该装置设备简单、运行费用低，并且在同一塔内能净化多种成分的气体，该方法利用选取、分离、驯化、培菌和填料优势菌种挂膜等一系列手段培育的微生物优势菌群净化废气，具有生物量多、种类广、质量好、选择性和分解废气中有机物能力强、分解彻底、环境友好，无二次污染等优点。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

应用微生物优势菌群净化含挥发性有机废气的装置，包括培菌箱、气体生物净化塔、菌液循环泵、废气引风机、净化后气体引风机和排气筒；

所述气体生物净化塔塔体内部从塔顶往塔底方向依次设有除雾器、菌液分布器、一级生物接触填料、菌液再分布器、二级生物接触填料以及菌液循环槽；所述气体生物净化塔的塔顶设有气体出口，所述菌液分布器与所述除雾器之间的塔体侧壁上设有菌液循环泵供给管，所述菌液循环槽的侧壁上设有气体进口、菌液供给管、菌液入口以及放空管；所述菌液入口与菌液循环泵供给管之间连接有菌液循环泵；

所述培菌箱与所述气体生物净化塔的菌液供给管连接；所述废气引风机与所述的气体生物净化塔的气体进口连接；所述净化后气体引风机与所述气体生物净化塔的气体出口连接，所述净化后气体引风机的排风端连接排气筒。

优选方案：所述一级生物接触填料分为上下两层，上层为白杨树粉碎料层，白杨树粉碎料粒径在30mm-65mm之间，上层厚度在550mm-650mm之间；下层为pH缓冲剂层，下层厚度在100mm-200mm之间。

优选方案：所述pH缓冲剂层为茶油粕粉碎料层，茶油粕粉碎料粒径在30mm-65mm之间。

优选方案：所述二级生物接触填料为稻壳生物质活性炭层，厚度为700-800mm，所述稻壳生物质活性炭的粒径在30mm-65mm之间。

优选方案：所述一级生物接触填料下设有一级支撑栅板；所述二级生物接触填料下设有二级支撑栅板。

一种应用微生物优势菌群净化含挥发性有机废气的方法，使用上述装置，具体包括以下步骤：

(1)选取优势菌株作为菌种：选取某石油化工企业苯乙烯车间的下水道进行污泥样品采集，经实验室分离筛选得到的降解含挥发性有机化合物的优势菌株，所述优势菌株包括假单胞菌、共杆菌、芽孢杆菌、节杆菌；

(2)菌种的驯化：采用固体培养基对所述优势菌株在26℃-28℃的恒温培养箱内进行驯化培养10-15天，在固体培养基上形成菌落，得到驯化后的菌种；

(3)菌液的配制：在所述培菌箱内放入不超过1/2容积的工业废水以及菌种生长所需的营养物质，将步骤(2)所述驯化后的菌种接种至培菌箱内，低速搅拌，转速≤60r/min，控制水温20-30℃，pH值6-9，溶解氧DO≤0.5mg/L，污泥浓度为3.5g/L，每天搅拌8-10小时，经过5-6天的培养，液体成其红色粉状，得菌液；