[发明专利]一种利用气相悬浮微生物处理废气的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种利用气相悬浮微生物处理废气的方法及其应用，该方法将待处理废气依次经反应器的进气单元、反应单元和阻隔单元完成净化，进气单元内设有用于向待处理废气中添加颗粒状微生物生长所需水分和营养盐的进气调控装置，反应单元内颗粒状微生物通过待处理废气的上升气流悬浮并降解待处理废气。本发明所提供的方法在降解废气时可使颗粒状微生物的表面积大，无表面液膜，传质效率高；悬浮态的颗粒状微生物利于生物量均匀分布，颗粒碰撞几率高，老化微生物容易脱落，保持生物活性；规避了现有技术中填料使用衍生的问题；可实现工艺优化，生化反应和污染物的降解速率快，应用前景好。

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种利用气相悬浮微生物处理废气的方法及其应用。

背景技术

大气污染是目前最突出的环境问题之一；尤其是近年来，挥发性有机物(VolatileOrganic Compounds,VOCs)和恶臭气体的大量排放引起了城市灰霾和光化学烟雾等区域大气环境问题，严重干扰了居民的日常生活，威胁人类健康与生态安全。

进入21世纪以来，人们对环境保护的要求越来越重视，对各种废气的排放总量和排放浓度等都作出了越来越严格的限制，因此，包括挥发性有机物和恶臭气体在内的废气的达标排放不仅成为环境治理的重要组成部分，也是很多企业投产的必备条件，开展对废气的治理已经迫在眉睫。

研究工业VOCs和恶臭气体的有效处理技术成为目前科学研究的热点之一。在众多处理技术当中，废气生物净化技术是一种高效经济的技术，它适用于处理成分复杂、浓度较低的VOCs和恶臭气体。

随着废气生物净化技术的广泛应用，也逐渐暴露出一些问题。主要问题是疏水性VOCs从气相到微生物细胞中的传质速率低，从而导致生物工艺对此类VOCs的去除性能较低，该问题已成为目前废气生物净化技术进一步推广的主要瓶颈。这些瓶颈问题的存在，关键在于微生物在传统废气生物处理系统中是以附着态存在于填料表面，气体与微生物的接触表面固定，且微生物表面有液态水降低了气态污染物从气相到微生物细胞中的传质速度。为此，如果将微生物改为在气相中以悬浮态存在，将从根本上解决疏水性VOCs传质低的难题。另外，由于气相中悬浮微生物絮体颗粒处于运动当中，其表面的微生物细胞会不断脱落更新，从而使微生物保持较高活性。

目前为止，尚未见到有关利用气相悬浮微生物处理废气的方法的相关报道。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点，本发明提供了一种利用气相悬浮微生物处理废气的方法，不仅能大大提高传质效率，而且微生物可保持较好的代谢活性，从而使得其处理效果大大提升，且运行费用较低，克服了传统废气生物净化方法存在的填料存在寿命短且更换麻烦、长期运行引起的微生物活性降低、产生废弃喷淋液等弊端，可用于工业、市政和农业等领域的VOCs和恶臭气体净化。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用气相悬浮微生物处理废气的方法，将待处理废气从进气单元通入由下而上依次设置有进气单元、反应单元和阻隔单元的反应器中，经过利用所述待处理废气的上升气流悬浮于反应单元内的颗粒状微生物净化后，从所述阻隔单元排出。

所述进气单元内还设置有进气调控装置，所述进气调控装置用于向所述待处理废气中添加供颗粒状微生物生长的水分和营养盐。

具体地，在上述技术方案中，通过待处理废气在反应单元内以较大气速的向上流动，能显著提升待处理气态污染物与颗粒状微生物之间的传质效率；同时，颗粒状微生物可以利用快速向上流动的待处理废气的上升气流悬浮并始终保持运动状态，存在相互碰撞，使得其颗粒表面的微生物不断更新，从而使其微生物活性得到保证。

在上述技术方案中，所述颗粒状微生物的粒径小于5mm，优选为0.1-0.5mm。