聚氨酯海綿填料生物滴濾器去除揮發(fā)性有機(jī)物的研究.pdf

1、近年來(lái)，從大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)或化學(xué)藥劑制造過(guò)程中排放的大量的揮發(fā)性有機(jī)物(volatile organic compounds，VOCs)，不但污染環(huán)境，還危害人體健康。采用生物法處理低濃度VOCs發(fā)展迅速。其中生物滴濾技術(shù)被認(rèn)為是高效、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好的控制技術(shù)，并且不會(huì)產(chǎn)生二次污染。 由于合成填料比自然填料具有更多的優(yōu)點(diǎn)，聚氨酯海綿(25 PPI)作為填料已經(jīng)在生物滴濾器和轉(zhuǎn)鼓生物過(guò)濾器中得到了應(yīng)用。本研究采用兩個(gè)相同的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模

2、生物滴濾器裝置，以甲苯為模型VOCs，以整塊開(kāi)孔網(wǎng)狀聚氨酯海綿材料作為生物滴濾器中微生物依附的載體，分別考察并評(píng)價(jià)了VOCs負(fù)荷和氣體停留時(shí)間對(duì)其性能的影響。對(duì)于更好設(shè)計(jì)和應(yīng)用聚氨酯海綿作為工業(yè)規(guī)模生物滴濾器的填料具有重要的實(shí)際意義。 生物滴濾器對(duì)實(shí)驗(yàn)室模型甲苯廢氣處理效果良好。氣體停留時(shí)間對(duì)裝置的去除效率和去除能力均有較大的影響。在甲苯平均進(jìn)口濃度為483 mg/m3時(shí)，生物滴濾器去除效率和去除能力均隨氣體停留時(shí)間的縮短而急劇

3、下降。當(dāng)停留時(shí)間分別為30，15和7.5 s時(shí)，去除效率分別99％，65％和50％。平均去除能力分別達(dá)到了83，37，22 g toluene/m3.h。 進(jìn)口甲苯濃度也對(duì)裝置的性能產(chǎn)生了較大的影響。在氣體流量為280 L/h的條件下，對(duì)于甲苯氣體，去除效率隨進(jìn)口氣體濃度升高呈下降的趨勢(shì)。當(dāng)進(jìn)口甲苯濃度低于713 mg/m3時(shí)，去除效率超過(guò)99％；繼續(xù)增加進(jìn)口甲苯濃度到1130和2710 mg/m3時(shí)，去除效率下降至74％和44

4、％。同樣條件下，對(duì)甲苯的去除能力的規(guī)律均表現(xiàn)為：隨進(jìn)口濃度的升高EC值逐漸變大，升高到一定程度趨勢(shì)變緩。當(dāng)有機(jī)負(fù)荷為分別為85，135，3225 g toluene/m3.h時(shí)，平均去除能力分別達(dá)到了845，98，142 g toluene/m3.h；當(dāng)進(jìn)口有機(jī)負(fù)荷增加到最大值494 g toluene/m3.h，甲苯去除能力達(dá)最大值237 g toluene/m3.h。 以城市污水處理廠的活性污泥混合菌種作為甲苯的降解實(shí)驗(yàn)的接

5、種污泥，經(jīng)馴化以后，不僅對(duì)甲苯具有較好的降解性能，而且活性污泥中混合菌群的生物多樣性有助于生物滴濾器實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明：采用整塊網(wǎng)狀聚氨酯海綿填料生物滴濾器，當(dāng)停留時(shí)間和進(jìn)氣濃度一定時(shí)，生物滴濾器去除甲苯的效率或去除能力，隨著填料高度的增加而增加；壓力損失隨著進(jìn)口氣體流量和甲苯濃度的增加而增加；并且在進(jìn)口甲苯負(fù)荷有較大的波動(dòng)時(shí)，由于分布在填料上的生物膜，能夠提供很大的緩沖能力，使其具有很好的抵制沖擊負(fù)荷的能力。