生物法处理印刷厂印刷废气

生物法处理印刷厂印刷废气

 

印刷厂排放的有机废气具有风量***、浓度低的***点。目前，处理技术主要包括催化燃烧、吸附-催化燃烧，吸附回收技术也用于相对集中的工业园区。与其他有机废气处理工艺相比，生物法具有处理效率更高、处理成本更低、设备结构简单、无二次污染、安全性更***等***点，***别是对于生物降解性***的有机物。印刷厂废气的***性正***与生物法处理废气的***性相匹配，因此生物氧化法可能成为印刷厂有机废气的有效处理技术，当然需要***量的实验和理论研究。

 

1.印刷厂有机废气的主要成分及生物处理的基本原理

 

甲苯和乙酸乙酯是广泛使用的有机溶剂，存在于许多染料或其他溶剂中，是印刷厂的主要成分。此外，还有苯、二甲苯、异丙醇或正丙醇、丙酮、丁醇、乙醇、乙酸丁酯等。这些成分所占的比例相对较小，但其长期排放造成的危害不容忽视。

 

生物净化是存在于微生物中的氧化分解过程。生长在填料层中的微生物以废气中的有机成分为营养物质，通过自身的生长和代谢，转化为无用的有机物质如CO:和H: 0或细胞的组成物质。根据***多数人公认的生物膜理论，有机废气的分解要经过以下三个步骤:

 

(1)有机废气***先进入填料层与水接触，并不断溶解在水中；

 

(2)溶解在水膜中的有机废气在浓度差的推动下扩散到带有微生物的生物膜中，被微生物捕获；

 

(3)微生物利用扩散的有机物作为自身生长代谢的碳源，通过氧化将其分解为CO2和H2O。

 

2.生物法工艺及设备

 

目前，有机废气的生物处理主要有三种工艺:生物过滤、生物滴滤和生物洗涤。近年来，生物滴滤技术在有机废气处理方面赢得了各个研究者的心，具有系统的理论基础。

 

2.1生物过滤过程

 

废气从塔底进入，通过填料层，在填料层被万芳数据中的微生物捕获、消化、分解为CO2和H2O，从而达到净化的目的。该装置的填料层主要由土壤、锯末、堆肥等组成，塔***喷洒循环水，为微生物的生长提供水分。填料层为微生物提供各种营养。

 

2.2生物滴滤工艺

 

这种处理装置的结构与过滤装置相似，区别在于填料层的组成和微生物代谢所需的营养液。它的填料层***多由惰性材料组成，如莱西环、砾石、陶瓷等。塔***的喷淋装置喷淋营养液，先在填料层上形成生物膜，然后不断为膜内微生物的生长提供营养。有机废气从塔底接触并扩散到生物膜中，被微生物捕获并分解。

 

3.印刷厂有机废气生物处理的***进展

 

甲苯和乙酸乙酯是印刷厂的两种主要有机废气。当甲苯和乙酸乙酯的混合气体在滤床中停留1分钟时，滤床的去除效率达到90%。

 

利用生物滴滤法可以有效降解印刷厂的有机废气如甲苯、乙酸乙酯等。待处理污染负荷每天连续供应8 ~ 12小时，废气流量为8400L/h，总VOC维持在550 ~ 750mg/m3的质量浓度，每周7天，总去除效率为85% ~ 90%。

 

利用生物滤塔对三苯基混合气体进行了实验研究。结果表明，随着入口浓度的增加，滴滤塔的净化效率降低，反之亦然。当气体停留时间为84.8s，苯入口浓度低于132.2mg/m3，甲苯群体浓度为418.2mg/m3时，不规则陶粒填料过滤塔对苯和甲苯的净化效率也达到100%。

 

通过生物过滤装置处理气态甲苯和乙酸乙酯混合气体的研究表明，高浓度的乙酸乙酯和异丙醇会明显抑制甲苯的去除效率；异丙醇浓度过高会明显抑制生物滤池对乙酸乙酯的去除效率。

 

生物滴滤塔处理含甲苯废气的研究表明，当氮含量较低时，生物滴滤塔的性能******降低，但过多的氮源并不能明显提高去除能力。碳氮比低于17.5的微生物对甲苯的去除率基本稳定在90%以上。

 

4.印刷厂有机废气生物处理的影响因素

 

对于印刷厂的有机废气，目前生物处理主要有两种工艺:过滤和滴滤，但没有对洗涤工艺处理相关废气的研究。

 

4.1混合有机废气的类型

 

印染厂的有机废气采用生物法处理时，有机废气中不仅含有甲苯和乙酸乙酯，还含有其他成分的气体，因此这些气体的组成和浓度会对微生物的生长产生一定的影响，有些会促进微生物的降解，有些则会抑制微生物的降解。采用生物过滤处理乙酸乙酯和甲苯混合废气，发现高负荷乙酸乙酯的存在抑制了甲苯的去除。

 

4.2填料

 

4.2.1填料的类型

 

滤池和滴滤池的填料组成差别很***。过滤器使用有机填料，如锯末、堆肥等，因为填料本身为微生物的生长提供营养。滴滤塔采用无机填料，如陶瓷、砾石、拉西环等。金成功采用聚丙烯网状纤维为骨架，填充低水溶性有机矿粉组成的生物填料去除甲苯气体，取得显著效果。廖强、田心、朱瑶等。使用陶瓷球填料进行生物。

 

滴滤塔可以降解甲苯废气，处理效果***。以堆肥和珍珠岩为填料，采用生物滤池去除乙酸乙酯，去除率达99%以上。

 

4.2.2填料温度和湿度

 

在微生物的生长过程中，温度对微生物中酶的活性有很***的影响。因此，填料层的温度应保持在微生物生长的***温度。嗜温微生物的***适生长温度一般为25℃ ~ 43℃。廖强、田鑫、朱瑶等人利用嗜热菌去除滴滤床中的甲苯，填充床的***温度为30 ~ 40℃。

 

就填料的组成而言，填料的湿度仅用于过滤过程。如果湿度过高，引入的氧气很难进入生物膜，使微生物得不到足够的氧气，降解效率降低。也可能造成填料和营养物质被冲下，破坏整个填料层。如果湿度太低，填料层会开裂，降解菌得不到足够的水，效率也会降低。因此，有必要从填料层上方间歇地喷射循环液体，以保持填料层中足够的湿度。McNevinD等人研究表明，48印刷质量与标准化2015.2填料的湿度应保持在30% ~ 80%(重量)，适宜范围为40% ~ 60%。

 

4.2.3填充营养液和酸碱度

 

微生物所需的主要营养物质是水、碳源、氮源、无机盐和生长生长素。在生物滴滤塔中，填料层的pH值可以通过加入营养液来调节，而滤塔中微生物的营养物质主要由填料提供，因此其pH值难以控制。***多数微生物适宜的生长环境是中性pH，因此应尽可能避免填料层酸化。黄永冰生物滤池处理低浓度甲苯有机废气的研究中，***pH值为7 ~ 8，处于弱碱性环境。4.3可降解菌可降解菌是整个治疗中***关键的部分。如果降解菌的选择不够准确，就不会获得更***的处理效果。一般废气中有机成分较多，所以基本没有单一菌株，但***多是复合菌株。王平宇等人通过正交试验对影响假单胞菌属甲苯降解菌生长的因素进行了对比分析。结果表明，甲苯用量>温度>酸碱度>接种量。

 

5.总结

 

目前，对印染厂废气中的两种主要废气甲苯和乙酸乙酯的研究已经相当多，尤其是滴滤工艺和过滤工艺，但***多处于实验室研究阶段，尚未投入实际应用。与其他有机废气处理方法相比，生物法具有投资少、效率高、能耗低等***点，成为研究热点。

 

目前印刷厂有机废气种类繁多，但研究仅限于一种或一种有机物，单一降解菌无法处理成分复杂的有机废气。因此，有必要研究多组分气体的降解条件，以及各组分之间的相互影响。