[发明专利]一种利用皂角苷提高生物滴滤器净化乙苯废气的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物过滤技术净化有机废气领域，涉及生物滴滤器对疏水的有机废气的强化处理的方法，具体是利用生物表面活性剂皂角苷提高生物滴滤器对废气中乙苯的去除效果。

背景技术

挥发性有机污染物(volatile organic compounds，VOCs)是各种工业生产过程中必不可少的一类化工原料，例如：制药业，化工生产，石油加工等离不开VOCs。然而，由于该类物质具有一定的挥发性，大部分以气体的形式排出，对环境和生态系统都产生了不利的影响，对人类的身体健康造成一定的威胁。VOCs的危害已引起公众的广泛关注，各国也争相制定一系列的法律、法规、指令来控制VOCs排放。乙苯是一种难降解的具有一定疏水性的VOCs，具有高脂溶性，低毒，易挥发等特点，易被人和动物吸入体内导致中毒。因此亟需采取一种有效的技术控制其排放。

目前，生物法是被公认的一种较为经济、环境友好、性能稳定且可有效降解VOCs的方法。生物过滤器是一种常用的生物法降解VOCs的装置，然而对疏水性VOCs如乙苯、正己烷的降解都具有一定的局限性。近年来，国内外的很多研究者都致力于提高疏水性有机废气的可生物降解性，主要有添加表面活性剂、使用两相生物反应器、接种真菌作为功能菌、预处理-生物过滤联合降解等。其中，利用表面活性剂强化有机废气的降解，主要是利用表面活性剂既有亲水端又有疏水端，对高脂溶性的有机组分具有一定的亲和性，可对水溶性较低的目标污染物具有一定的增溶作用，达到提高疏水性有机废气的可生物降解性。

表面活性剂分为化学表面活性剂和生物表面活性剂，化学表面活性剂已被成功地应用于强化生物过滤器降解疏水性有机废气，然而，生物表面活性剂目前仅限于应用于土壤修复的过程中。生物表面活性剂对高脂溶性的有机组分具有一定的亲和性，对水溶性较低的目标污染物具有一定的增溶作用。此外，与化学表面活性剂相比，生物表面活性剂对微生物的毒性更小，与环境具有很好的相容性。皂角苷是一种从豆科植物里提取出来的表面活性剂，价格低廉，对微生物的毒性较小，对疏水性有机废气的增溶作用乐观，在土壤修复中应用较为广泛，在生物法降解废气技术领域应用较少，特别是对乙苯废气的强化降解目前并无先例。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的不足提供一种提高生物滴滤器去除疏水性乙苯废气的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的强化生物滴滤器净化疏水性乙苯废气的技术，所述步骤如下：对污水处理厂取回的活性污泥进行预处理之后，将备用的填料聚氨酯海绵浸泡于污泥中，曝气24-48h，使微生物附着在填料上生长，即完成填料的挂膜；此后，将附有微生物的填料置于生物滴滤器中，组装反应器，检查装置气密性之后，配置营养液对填料进行均匀喷淋，并通入较低浓度的乙苯废气，使填料上的微生物此条件下进行驯化，去除率达到较好的去除效果并稳定，即完成微生物的驯化；继续增大乙苯废气浓度到设定浓度，待生物滴滤器在此浓度乙苯废气环境下运行稳定后，配置具有一定浓度范围的表面活性剂，添加至无机营养液中，随营养液一起通过喷淋装置均匀分布在床层填料上。在此废气净化过程中，微生物以乙苯废气作为唯一碳源，通过微生物的代谢作用将其转化为无毒无害的小分子，从而完成对疏水性乙苯废气的去除。

上述方法中所应用的表面活性剂的是生物表面活性剂皂角苷，其浓度控制在15～75mg/L。乙苯废气的浓度范围为250～2000mg/m³。营养液的喷淋量为4～15L/d，喷淋周期为每隔2～3min，喷淋1～7s。

乙苯废气在生物滴滤器内的停留时间为8～64s。

本发明的优点在于：本发明有很强的抗负荷冲击性，在与对比组的所有操作条件和生物滴滤器的规格都一样的条件下，本发明通过在营养液中添加生物表面活性剂，并可明显强化生物滴滤器降解性能，提高疏水性乙苯废气的去除性能，且，生物表面活性剂对降解微生物的毒性较小，环境相容性较好。本发明操作极其简单，运行成本低，且运行稳定。

具体实施方式：以下将具体实施例对本发明做进一步详细说明。