[发明专利]一种废气处理用生物膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种废气处理用生物膜及其制备方法，具体涉及废气净化技术领域。本发明采用聚乳酸、聚乙烯醇经甲酸催化聚合得到生物滴滤器填料，再通过在填料上接种营养泥和喷洒营养液，制备得到废气处理用生物膜。本发明制备的生物膜与填料相容性好，能稳定地附着于填料上，使固着时间最高缩短至3小时，并对难降解污染物具有高效的去除率，对工业废气中有机物去除率达90％以上，1,4‑二氧六环去除率达94％以上，二噁英去除率达92％以上。本发明的另一目的在于提供了该生物膜的制备方法，该方法稳定可控、易于实现，适于规模化生产。

【技术领域】

本发明涉及废气净化技术领域，具体涉及一种废气处理用生物膜及其制备方法。

【背景技术】

工业废气中往往含有大量有机污染物，需要经过净化处理才能排入大气，其中1,4-二氧六环、二噁英等难降解的有机物是处理的难点，若降解不完全会对动植物和环境造成巨大危害。目前，对工业废气的处理技术包括吸收、吸附、焚烧、催化、冷凝及生物处理技术等。其中生物处理技术包括生物过滤、生物滴滤和生物洗涤技术等，具有处理效果好、无二次污染、投资及运行费用低、易于管理等优点，因而得到广泛应用。

生物滴滤处理技术的过程包括：在生物滴滤器内放置一定高度的填料，然后将微生物接种在填料上培养形成生物膜，污染物从滴滤器顶部或底部进入填料，在通过填料的过程中，污染物通过多种途径传质作用进入生物膜，被生物膜内微生物降解，最终产物为二氧化碳和水，污染物也由此变成无害物从滴滤器中排出。因此，形成的生物膜的质量是影响污染物处理效果的关键因素，而生物膜的质量与采用的填料、培养基质和营养液密切相关。填料既是微生物生长的支撑载体，又是传质介质，其性能直接影响生物膜的形成，相关研究表明，工业废气中生物膜的处理效率与滴滤器中填料的种类、粒径、孔隙率和比表面积直接相关。目前，国内外研究主要采用的生物滴滤器填料有海绵、珊瑚石、陶粒、空性塑料、沸石、煤炭灰、活性炭、石英砂、炉渣、焦炭等，也有采用高分子聚合物作为填料，如聚丙烯、聚烯烃类、聚酰胺、聚氯乙烯等材料。这些填料的改进虽然使污染物处理效率得到了提高，但仍然存在微生物与填料相容性差、生物膜固着时间长、对难降解污染物处理率低的问题。形成生物膜常规的培养基质为活性污泥，其营养液也多为单一的糖类、无机盐类和含氮物质，培养耗费的时间长，形成的生物膜对难降解有机物的降解率低。

因此，为了实现污染物的高效去除，特别是提高对难降解有机物的去除率，选择适合微生物生长的高效填料制备出性能优良的废气处理用生物膜非常必要。

【发明内容】

本发明的发明目的在于，针对工业废气的处理存在微生物与填料相容性差、生物膜固着时间长、生物膜对难降解污染物处理率低的问题，提供一种废气处理用生物膜及其制备方法。本发明制备的生物膜与填料相容性好，能稳定地附着于填料上，使固着时间最高缩短至3小时，并对难降解污染物具有高效的去除率，对工业废气中有机物去除率达90％以上，1,4-二氧六环去除率达94％以上，二噁英去除率达92％以上。本发明的另一目的在于提供了该生物膜的制备方法，该方法稳定可控、易于实现，适于规模化生产。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种废气处理用生物膜的制备方法，包括以下步骤：

a.按重量份比，取聚乳酸22-38份和甲酸溶液4-9份，加入到反应釜中，搅拌均匀，然后加热至87-95℃,再加入大豆分离蛋白11-29份，搅拌反应160-200分钟；

b.降温至52-70℃，加入聚乙烯醇4-10份和醋酸锰0.2-0.8份，然后升温至98-120℃反应66-90分钟，然后降温至62-80℃；

c.保持温度在62-80℃，加入陶瓷粉16-24份，搅拌10-28分钟，然后出胶得胶液；

d.取步骤c中胶液，冷却至室温后，加入液氮120-130份，浸泡10-20分钟，然后取出，粉碎至粒径为4-16目，得填料；