生物法处理VOCs废气的研究进展

生物法处理VOCs废气的研究进展

朱英俊1,谢国建,柳展飞2j堕赞1,施丽莉1,沙昊雷3

(1.杭州市环境监测中心站,浙江杭州310007;2.杭州市萧山区环境保护局,浙江杭州311200;

3.浙江工业大学生物与环境工程学院,浙江杭州310032)

摘要:VOCs废气对环境和人类产生严重危害,已成为人们关注的焦点。生物法具有处理效果好,运行费用低,无二次污染等优点,被称为绿色的污染治理技术。介绍了近几年生物法处理VOCs废气的研究进展。关键词:挥发性有机物;废气处理;生物法中图分类号:X701

文献标识码:A

文章编号:1008—553X(2010)04-0008-02

挥发性有机物(Volatile

Organic

Compounds,简称营养物质等因素都会对处理效率产生影响。

温度对微生物降解污染物有着重要的作用,因为温

度会直接影响到生物的活性。一般情况下,适宜的温度

VOCs),是指常压下沸点在50~260℃之间的有机化合物。随着经济的快速发展,VOCs废气的污染问题日益严重。VOCs产生于石油加工、化工等各种工业生产及储运过程中,不仅种类繁多(包括芳香烃类、酯类、醛类和酚类等),而且多数有毒,部分致癌,严重地污染环境和危害人类健康。VOCs废气的污染问题已经引起了科学家的高度重视,各国纷纷通过立法限制VOCs的排放,同时,许多学者也开始致力于VOCs污染治理技术的研究。

在众多的VOCs废气治理技术中,生物法具有处理效果好,运行费用低,安全性好,无二次污染等优点,被称为“绿色”的VOCs污染治理技术,越来越受到人们的

关注。

在15—40℃之间。大多数微生物的最适pH值为6.5。7.5之间,少数硫杆菌和极端嗜酸菌的最适pH值为2。3。同时,由于微生物在自身的代谢活动中会改变环境的pH值,因此在工程应用中往往通过添加适当的缓冲物质以保持pH值的基本恒定。利用生物处理VOCs废气,为提高处理效率,需要提供给微生物氮、磷、硫及微量元素等无机盐类营养物质。Zhu等12I在去除气体中酯的研究中发现,提高硝态氮的量可使处理效率明显提高。另外,在工程实践中,废气进气速度、液气比、循环液喷淋量等参数也会对处理效率产生较大的影响。3研究进展

生物法处理VOCs废气在国外已经相当成熟【3】,国内的研究近几年也广泛地开展起来。张书景等141采用恶臭假单胞菌为菌源接种生物滴滤塔处理甲苯废气,结果表明,在停留时间为54s和43.2s,进气甲苯浓

度为544—1044mg/m3,环境温度为17—26℃的条件下,

1原理

生物法处理VOCs废气的原理:通过控制适宜的环境条件,培养并驯化出特定的微生物,并利用废气中的污染物作为碳源和能源维持其生命活动,同时将污染物转化为CO:、H:O等无机物,从而达到净化的目的。其中,废气中的污染物首先要经历由气相到固/液相的传质过程,然后才在固/液相中被微生物利用并降解。目前

主要有两种理论来解释这一传质过程:一种是Ottengraf

出口检测不到甲苯,去除率接近100%。周敏等lsl采用生物滴滤床处理甲苯废气,结果表明,在空床停留时

间(EBRT)为10s,甲苯浓度为184~1223mg/m3的条件下,甲苯的去除负荷为62.4~190.7g/(m,・h),处理效

依据吸收操作的双膜理论而提出的“吸收一生物膜”理论,一种是孙习ii【石等依据吸附理论而提出的“吸附一生

物膜”理论【11。

果明显。沙昊雷等161利用生物滴滤床处理某化工厂污水站的H2S和挥发性有机物的混合废气,结果显示,污染物出口浓度均可达标排放。张京等【7】采用错流式生物滴

2影响处理效率的因素

在生物法处理VOCs废气的过程中,温度、pH值、

收稿日期:2010-03—30

作者简介:朱英俊(1983一),男,助理1=程师,目前从事环境监测t作,0571—87980379,13757199617;

通讯联系人:谢国建(1981一),男,毕业于浙江工业大学。硕士,研究方向:环境生物技术,0571—87980379,13666611911。yobbel478@hotmail.conl。

朱英俊,等:生物法处理VOCs废气的研究进展9

滤床净化甲苯废气,结果表明,反应器的挂膜启动只需生物处理的效率。

参考文献

【1J孙习i9【石.生物法净化低浓度挥发性有机废气的动力学模式研

究(J】.上海环境科学,1997,16(8):13—14.【2]Zhu

6d,稳定运行时的平均去除效率为95%。吴献花等lsl开展了生物滴滤塔净化苯乙烯废气的研究,结果显示,在

进气浓度为200—1000mg/m3,停留时间为50~65s的条

件下,净化效率达到90%。99%。孙佩石等19I用生物滴滤床处理再生胶工艺过程中的VOCs废气,结果表明,在

甲苯浓度为300~1400mgCm3的条件下,连续运行100d,去除效率可保持在90%左右。

Q。SuidanMT,PrudenA,eta1.TheEfiectofNitrate

on

VOCRemovMinTrickleBed

Biof'dters【J].WaterSci.Technol,

1996。34(3-4):573—581.

【3】Van

Langenhove

H,De

Bo

I,JacobsP,et

a1.Amembrane

bioreaetorforthe

w&qte

removalofdimethylsulphideandtoluenefrom

4小结

大量的研究表明,生物法可以有效地处理VOCs废气,同时克服了传统处理技术的不足,必将在VOCs废气治理领域发挥出巨大作用。但是VOCs种类复杂,污染范围也呈扩大的趋势,要想使生物法取得更好的处理效果,还需要做好以下几方面的工作:

(1)培育针对性强的VOCs废气治理优势菌种,缩短工程处理装置的启动时间,提高废气处理效率。

(2)对现有的处理工艺开展研究并进行优化设计,实现运行参数的自动控制,简化操作,降低运行费用。

(3)开展生物处理原理的研究,建立数学模型,并

air【J1.WaterSci.Technol,2004,50(4):215—224.

【4】张书景,李坚,李依丽,等.恶臭假单胞菌生物滴滤塔净化甲

苯废气的研究m.环境科学,2007,28(8):1866—1872.f5]周敏,华素兰,王丽萍,等.生物滴滤器净化甲苯废气的工艺

性能研究[J】.中国矿业大学学报,2005,34(6):714—717.【6】沙吴雷,陈建孟.用生物滴滤床处理H2s和挥发性有机物混

合废气【J】.化工环保,2007,27(2):152—155.

【7】张京,李坚,孙莉,等.错流式生物滴滤床净化甲苯废气叨.

环境工程学报,2008,2(1):59—63.

【8】吴献花,孙佩石,雷艳梅,等.生物滴滤塔净化低浓度苯乙烯

废气的研究[J】.环境科学与技术,2008,31(4):5-9,32.【9】孙碾石,杨显万,黄若华,等.生物法净化再生胶生产废气工

业试验研究[J】.环境污染与防治,2002,24(1):8-12.口

结合工程实际对关键的模型参数进行改进,进一步提高

ReviewofStudies

ZHU

on

TreatmentofVolatileOrganicCompoundsbyBiologicalTreatingProcess

Yun-yunI,SHILi—liI,SHAHao-lei3

Ying-junl。XIEGuo.-jianl,LIUZhan-fei2,WANG

(1.HangzhouEnvironmentalMonitoringCenter,Hangzhou310007,China;2.EnvironmentalProtectionBureauof

Xiaoshan,Hangzhou311200,China;3.CollegeofBiologicalandEnvironmental

Technology,Hangzhou31

Abstract:Volatileorganiccompoundsisbody,and

ithas

beenconcerned

one

Engineering,Zhejiang

Universityof

0032,China)

thehumanofvolatile

kindsofwastegasproducingdangertotheenvironmentand

is

specially.Biologicalstreatingprocess

new

technology

on

treatmentthispaper.

organiccompounds.Andtheprogressofbiological

treatmentofVOCsinrecentyearsisreviewed

on

Keywords:VOCs;wastegastreatment;biologicaltreatingprocess

・C>●_》●o●o●<>●・::'●o●o●o●o‘

o●o●o●◇●o●o●o●o●o●o●o●

o●o●o●o●o●o●夺●o●o●o●_∞<>’o●—争‘

(上接第7页)

[18]Bauman,Willam

and

process

of

C.Compositionforthelithiumvaluesfrombrinemaking/using

6280693,2001.口

saidcomposition【P】.U.S.Patent:

theExtractionofLithiumfromBfines

TheStudyofAdsorptionTechniques

on

YlNToo-gang.FENGHa/-yuan

(CollegeofMaterial,ChemistryandChemicalEngineering。

ChengduUniversityofTechnology,Chengdu

Abstract:The

papersummarizes

resources

610059,China)

thebasicpropertiesand

ofLithium.ThenecessityofextractingLithiumfrombrineWasillustrated.

on

AfterdiscussingtheadsorptiontechniquesofLithiumincurrentstatus,thispaperfocuses

adsorptionmechanismofseveralinorganicadsorbent.avarietyofproblemsthatexistineachoftheadsorptionsandthe

researchdirectionfortheadsorptiontechniques

on

theextractionofLithiumfrombrineswere

pointed

out.

Keywords:Lithiumresources;brine;adsorptionofLi+;inorganicadsorbent

生物法处理VOCs废气的研究进展

朱英俊1,谢国建,柳展飞2j堕赞1,施丽莉1,沙昊雷3

(1.杭州市环境监测中心站,浙江杭州310007;2.杭州市萧山区环境保护局,浙江杭州311200;

3.浙江工业大学生物与环境工程学院,浙江杭州310032)

摘要:VOCs废气对环境和人类产生严重危害,已成为人们关注的焦点。生物法具有处理效果好,运行费用低,无二次污染等优点,被称为绿色的污染治理技术。介绍了近几年生物法处理VOCs废气的研究进展。关键词:挥发性有机物;废气处理;生物法中图分类号:X701

文献标识码:A

文章编号:1008—553X(2010)04-0008-02

挥发性有机物(Volatile

Organic

Compounds,简称营养物质等因素都会对处理效率产生影响。

温度对微生物降解污染物有着重要的作用,因为温

度会直接影响到生物的活性。一般情况下,适宜的温度

VOCs),是指常压下沸点在50~260℃之间的有机化合物。随着经济的快速发展,VOCs废气的污染问题日益严重。VOCs产生于石油加工、化工等各种工业生产及储运过程中,不仅种类繁多(包括芳香烃类、酯类、醛类和酚类等),而且多数有毒,部分致癌,严重地污染环境和危害人类健康。VOCs废气的污染问题已经引起了科学家的高度重视,各国纷纷通过立法限制VOCs的排放,同时,许多学者也开始致力于VOCs污染治理技术的研究。

在众多的VOCs废气治理技术中,生物法具有处理效果好,运行费用低,安全性好,无二次污染等优点,被称为“绿色”的VOCs污染治理技术,越来越受到人们的

关注。

在15—40℃之间。大多数微生物的最适pH值为6.5。7.5之间,少数硫杆菌和极端嗜酸菌的最适pH值为2。3。同时,由于微生物在自身的代谢活动中会改变环境的pH值,因此在工程应用中往往通过添加适当的缓冲物质以保持pH值的基本恒定。利用生物处理VOCs废气,为提高处理效率,需要提供给微生物氮、磷、硫及微量元素等无机盐类营养物质。Zhu等12I在去除气体中酯的研究中发现,提高硝态氮的量可使处理效率明显提高。另外,在工程实践中,废气进气速度、液气比、循环液喷淋量等参数也会对处理效率产生较大的影响。3研究进展

生物法处理VOCs废气在国外已经相当成熟【3】,国内的研究近几年也广泛地开展起来。张书景等141采用恶臭假单胞菌为菌源接种生物滴滤塔处理甲苯废气,结果表明,在停留时间为54s和43.2s,进气甲苯浓

度为544—1044mg/m3,环境温度为17—26℃的条件下,

1原理

生物法处理VOCs废气的原理:通过控制适宜的环境条件,培养并驯化出特定的微生物,并利用废气中的污染物作为碳源和能源维持其生命活动,同时将污染物转化为CO:、H:O等无机物,从而达到净化的目的。其中,废气中的污染物首先要经历由气相到固/液相的传质过程,然后才在固/液相中被微生物利用并降解。目前

主要有两种理论来解释这一传质过程:一种是Ottengraf

出口检测不到甲苯,去除率接近100%。周敏等lsl采用生物滴滤床处理甲苯废气,结果表明,在空床停留时

间(EBRT)为10s,甲苯浓度为184~1223mg/m3的条件下,甲苯的去除负荷为62.4~190.7g/(m,・h),处理效

依据吸收操作的双膜理论而提出的“吸收一生物膜”理论,一种是孙习ii【石等依据吸附理论而提出的“吸附一生

物膜”理论【11。

果明显。沙昊雷等161利用生物滴滤床处理某化工厂污水站的H2S和挥发性有机物的混合废气,结果显示,污染物出口浓度均可达标排放。张京等【7】采用错流式生物滴

2影响处理效率的因素

在生物法处理VOCs废气的过程中,温度、pH值、

收稿日期:2010-03—30

作者简介:朱英俊(1983一),男,助理1=程师,目前从事环境监测t作,0571—87980379,13757199617;

通讯联系人:谢国建(1981一),男,毕业于浙江工业大学。硕士,研究方向:环境生物技术,0571—87980379,13666611911。yobbel478@hotmail.conl。

朱英俊,等:生物法处理VOCs废气的研究进展9

滤床净化甲苯废气,结果表明,反应器的挂膜启动只需生物处理的效率。

参考文献

【1J孙习i9【石.生物法净化低浓度挥发性有机废气的动力学模式研

究(J】.上海环境科学,1997,16(8):13—14.【2]Zhu

6d,稳定运行时的平均去除效率为95%。吴献花等lsl开展了生物滴滤塔净化苯乙烯废气的研究,结果显示,在

进气浓度为200—1000mg/m3,停留时间为50~65s的条

件下,净化效率达到90%。99%。孙佩石等19I用生物滴滤床处理再生胶工艺过程中的VOCs废气,结果表明,在

甲苯浓度为300~1400mgCm3的条件下,连续运行100d,去除效率可保持在90%左右。

Q。SuidanMT,PrudenA,eta1.TheEfiectofNitrate

on

VOCRemovMinTrickleBed

Biof'dters【J].WaterSci.Technol,

1996。34(3-4):573—581.

【3】Van

Langenhove

H,De

Bo

I,JacobsP,et

a1.Amembrane

bioreaetorforthe

w&qte

removalofdimethylsulphideandtoluenefrom

4小结

大量的研究表明,生物法可以有效地处理VOCs废气,同时克服了传统处理技术的不足,必将在VOCs废气治理领域发挥出巨大作用。但是VOCs种类复杂,污染范围也呈扩大的趋势,要想使生物法取得更好的处理效果,还需要做好以下几方面的工作:

(1)培育针对性强的VOCs废气治理优势菌种,缩短工程处理装置的启动时间,提高废气处理效率。

(2)对现有的处理工艺开展研究并进行优化设计,实现运行参数的自动控制,简化操作,降低运行费用。

(3)开展生物处理原理的研究,建立数学模型,并

air【J1.WaterSci.Technol,2004,50(4):215—224.

【4】张书景,李坚,李依丽,等.恶臭假单胞菌生物滴滤塔净化甲

苯废气的研究m.环境科学,2007,28(8):1866—1872.f5]周敏,华素兰,王丽萍,等.生物滴滤器净化甲苯废气的工艺

性能研究[J】.中国矿业大学学报,2005,34(6):714—717.【6】沙吴雷,陈建孟.用生物滴滤床处理H2s和挥发性有机物混

合废气【J】.化工环保,2007,27(2):152—155.

【7】张京,李坚,孙莉,等.错流式生物滴滤床净化甲苯废气叨.

环境工程学报,2008,2(1):59—63.

【8】吴献花,孙佩石,雷艳梅,等.生物滴滤塔净化低浓度苯乙烯

废气的研究[J】.环境科学与技术,2008,31(4):5-9,32.【9】孙碾石,杨显万,黄若华,等.生物法净化再生胶生产废气工

业试验研究[J】.环境污染与防治,2002,24(1):8-12.口

结合工程实际对关键的模型参数进行改进,进一步提高

ReviewofStudies

ZHU

on

TreatmentofVolatileOrganicCompoundsbyBiologicalTreatingProcess

Yun-yunI,SHILi—liI,SHAHao-lei3

Ying-junl。XIEGuo.-jianl,LIUZhan-fei2,WANG

(1.HangzhouEnvironmentalMonitoringCenter,Hangzhou310007,China;2.EnvironmentalProtectionBureauof

Xiaoshan,Hangzhou311200,China;3.CollegeofBiologicalandEnvironmental

Technology,Hangzhou31

Abstract:Volatileorganiccompoundsisbody,and

ithas

beenconcerned

one

Engineering,Zhejiang

Universityof

0032,China)

thehumanofvolatile

kindsofwastegasproducingdangertotheenvironmentand

is

specially.Biologicalstreatingprocess

new

technology

on

treatmentthispaper.

organiccompounds.Andtheprogressofbiological

treatmentofVOCsinrecentyearsisreviewed

on

Keywords:VOCs;wastegastreatment;biologicaltreatingprocess

・C>●_》●o●o●<>●・::'●o●o●o●o‘

o●o●o●◇●o●o●o●o●o●o●o●

o●o●o●o●o●o●夺●o●o●o●_∞<>’o●—争‘

(上接第7页)

[18]Bauman,Willam

and

process

of

C.Compositionforthelithiumvaluesfrombrinemaking/using

6280693,2001.口

saidcomposition【P】.U.S.Patent:

theExtractionofLithiumfromBfines

TheStudyofAdsorptionTechniques

on

YlNToo-gang.FENGHa/-yuan

(CollegeofMaterial,ChemistryandChemicalEngineering。

ChengduUniversityofTechnology,Chengdu

Abstract:The

papersummarizes

resources

610059,China)

thebasicpropertiesand

ofLithium.ThenecessityofextractingLithiumfrombrineWasillustrated.

on

AfterdiscussingtheadsorptiontechniquesofLithiumincurrentstatus,thispaperfocuses

adsorptionmechanismofseveralinorganicadsorbent.avarietyofproblemsthatexistineachoftheadsorptionsandthe

researchdirectionfortheadsorptiontechniques

on

theextractionofLithiumfrombrineswere

pointed

out.

Keywords:Lithiumresources;brine;adsorptionofLi+;inorganicadsorbent


相关文章

  • 热值交换原理与设备
  • 热值交换原理与设备论文 概括目前VOCs 的几种处理方法 姓 名: 芦 宏 学 号: [1**********]226 院 系: 土木建筑 专 业:建筑环境与设备工程 年 级: 大三 指导教师: 杨玉匣 2012年10月20日 概括目前VO ...查看


  • 有机废气处理技术研究进展
  • 有机废气处理技术研究进展 马生柏 汪 斌 有机废气处理技术研究进展 马生柏 汪 斌 (江苏省灌云县临港产业区环保分局,连云港 222228) 摘要:有机废气处理问题,是当前工业废气处理的难点.热点问题.本文详细介绍了热破坏法.吸收法.吸 附 ...查看


  • 挥发性有机物污染防治技术政策
  • 挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策 Procedures on Prevention and Control of Pollution by VOCs 环境保护部 公告 2013年 第31号 发文日期:2013年5月24日 为贯彻&l ...查看


  • 膜法回收有机蒸汽进展
  • 第34卷第3期2009年3月 环境科学与管理 ENV I R O N M ENTAL SC I ENCE AND M ANAGE M ENT Vol 134No 13Mar . 2009 文章编号:1673-1212(2009) 03-01 ...查看


  • 生物滴滤池中废气有机物的生物降解
  • 2005年32(2) 微生物学通报・119・ 生物滴滤池中废气有机物的生物降解 李云路1, 23 李建军 孙国萍1133 (广东省微生物研究所广东省菌种保藏与应用重点实验室 广州 510070) 1 (广东工业大学环境科学与工程学院广州51 ...查看


  • 北京市大气污染物综合排放标准DB11-501-2007
  • ICS 13.020.40 Z 60 备案号: DB 市地方标准 北京 北京市环境保护局 北京市质量技术监督局发布 目 次 前 言....................................................... ...查看


  • 医疗废物高温蒸汽处理技术相关应用问题探讨
  • 第28卷 第2-3期有色冶金设计与研究 2007焦3月 医疗废物高温蒸汽处理技术相关应用问题探讨 程亮,吴舜泽,侯贵光,孙宁,孙钰如 (中国环境规划院,北京100012) [摘要]医疗废物高温蒸汽处理技术作为非焚烧技术中的最常用的一辩,已开 ...查看


  • 喷漆车间完结
  • 车喷漆废气处理 油漆喷涂过程中主要产生漆雾.有机废气污染.油漆在高压作用下雾化成微粒,在喷涂时,部分油漆未到达喷漆物表而,随气流弥散形成漆雾.稀释剂(有机溶剂) 是用来稀释油漆,达到漆物表而光滑关观的口的.有机溶剂易挥发,在喷漆.晾干过程将 ...查看


  • 印刷行业挥发性有机化合物排放标准.
  • ICS 13 040 40 Z 60 DB44 DB44/ 815-2010 广 东 省 地 方 标 准 印刷行业挥发性有机化合物 排放标准 Emission standard of volatile organic compounds f ...查看


热门内容