生物法處理印刷廠印刷廢氣

 

印刷廠排放的有機廢氣具有風量***、濃度低的***點。目前，處理技術主要包括催化燃燒、吸附-催化燃燒，吸附回收技術也用于相對集中的工業園區。與其他有機廢氣處理工藝相比，生物法具有處理效率更高、處理成本更低、設備結構簡單、無二次污染、安全性更***等***點，***別是對于生物降解性***的有機物。印刷廠廢氣的***性正***與生物法處理廢氣的***性相匹配，因此生物氧化法可能成為印刷廠有機廢氣的有效處理技術，當然需要***量的實驗和理論研究。

 

1.印刷廠有機廢氣的主要成分及生物處理的基本原理

 

甲苯和乙酸乙酯是廣泛使用的有機溶劑，存在于許多染料或其他溶劑中，是印刷廠的主要成分。此外，還有苯、二甲苯、異丙醇或正丙醇、丙酮、丁醇、乙醇、乙酸丁酯等。這些成分所占的比例相對較小，但其長期排放造成的危害不容忽視。

 

生物凈化是存在于微生物中的氧化分解過程。生長在填料層中的微生物以廢氣中的有機成分為營養物質，通過自身的生長和代謝，轉化為無用的有機物質如CO:和H: 0或細胞的組成物質。根據***多數人公認的生物膜理論，有機廢氣的分解要經過以下三個步驟:

 

(1)有機廢氣***先進入填料層與水接觸，并不斷溶解在水中；

 

(2)溶解在水膜中的有機廢氣在濃度差的推動下擴散到帶有微生物的生物膜中，被微生物捕獲；

 

(3)微生物利用擴散的有機物作為自身生長代謝的碳源，通過氧化將其分解為CO2和H2O。

 

2.生物法工藝及設備

 

目前，有機廢氣的生物處理主要有三種工藝:生物過濾、生物滴濾和生物洗滌。近年來，生物滴濾技術在有機廢氣處理方面贏得了各個研究者的心，具有系統的理論基礎。

 

2.1生物過濾過程

 

廢氣從塔底進入，通過填料層，在填料層被萬芳數據中的微生物捕獲、消化、分解為CO2和H2O，從而達到凈化的目的。該裝置的填料層主要由土壤、鋸末、堆肥等組成，塔***噴灑循環水，為微生物的生長提供水分。填料層為微生物提供各種營養。

 

2.2生物滴濾工藝

 

這種處理裝置的結構與過濾裝置相似，區別在于填料層的組成和微生物代謝所需的營養液。它的填料層***多由惰性材料組成，如萊西環、礫石、陶瓷等。塔***的噴淋裝置噴淋營養液，先在填料層上形成生物膜，然后不斷為膜內微生物的生長提供營養。有機廢氣從塔底接觸并擴散到生物膜中，被微生物捕獲并分解。

 

3.印刷廠有機廢氣生物處理的***進展

 

甲苯和乙酸乙酯是印刷廠的兩種主要有機廢氣。當甲苯和乙酸乙酯的混合氣體在濾床中停留1分鐘時，濾床的去除效率達到90%。

 

利用生物滴濾法可以有效降解印刷廠的有機廢氣如甲苯、乙酸乙酯等。待處理污染負荷每天連續供應8 ~ 12小時，廢氣流量為8400L/h，總VOC維持在550 ~ 750mg/m3的質量濃度，每周7天，總去除效率為85% ~ 90%。

 

利用生物濾塔對三苯基混合氣體進行了實驗研究。結果表明，隨著入口濃度的增加，滴濾塔的凈化效率降低，反之亦然。當氣體停留時間為84.8s，苯入口濃度低于132.2mg/m3，甲苯群體濃度為418.2mg/m3時，不規則陶粒填料過濾塔對苯和甲苯的凈化效率也達到100%。

 

通過生物過濾裝置處理氣態甲苯和乙酸乙酯混合氣體的研究表明，高濃度的乙酸乙酯和異丙醇會明顯抑制甲苯的去除效率；異丙醇濃度過高會明顯抑制生物濾池對乙酸乙酯的去除效率。

 

生物滴濾塔處理含甲苯廢氣的研究表明，當氮含量較低時，生物滴濾塔的性能******降低，但過多的氮源并不能明顯提高去除能力。碳氮比低于17.5的微生物對甲苯的去除率基本穩定在90%以上。

 

4.印刷廠有機廢氣生物處理的影響因素

 

對于印刷廠的有機廢氣，目前生物處理主要有兩種工藝:過濾和滴濾，但沒有對洗滌工藝處理相關廢氣的研究。

 

4.1混合有機廢氣的類型

 

印染廠的有機廢氣采用生物法處理時，有機廢氣中不僅含有甲苯和乙酸乙酯，還含有其他成分的氣體，因此這些氣體的組成和濃度會對微生物的生長產生一定的影響，有些會促進微生物的降解，有些則會抑制微生物的降解。采用生物過濾處理乙酸乙酯和甲苯混合廢氣，發現高負荷乙酸乙酯的存在抑制了甲苯的去除。

 

4.2填料

 

4.2.1填料的類型

 

濾池和滴濾池的填料組成差別很***。過濾器使用有機填料，如鋸末、堆肥等，因為填料本身為微生物的生長提供營養。滴濾塔采用無機填料，如陶瓷、礫石、拉西環等。金成功采用聚丙烯網狀纖維為骨架，填充低水溶性有機礦粉組成的生物填料去除甲苯氣體，取得顯著效果。廖強、田心、朱瑤等。使用陶瓷球填料進行生物。

 

滴濾塔可以降解甲苯廢氣，處理效果***。以堆肥和珍珠巖為填料，采用生物濾池去除乙酸乙酯，去除率達99%以上。

 

4.2.2填料溫度和濕度

 

在微生物的生長過程中，溫度對微生物中酶的活性有很***的影響。因此，填料層的溫度應保持在微生物生長的***溫度。嗜溫微生物的***適生長溫度一般為25℃ ~ 43℃。廖強、田鑫、朱瑤等人利用嗜熱菌去除滴濾床中的甲苯，填充床的***溫度為30 ~ 40℃。

 

就填料的組成而言，填料的濕度僅用于過濾過程。如果濕度過高，引入的氧氣很難進入生物膜，使微生物得不到足夠的氧氣，降解效率降低。也可能造成填料和營養物質被沖下，破壞整個填料層。如果濕度太低，填料層會開裂，降解菌得不到足夠的水，效率也會降低。因此，有必要從填料層上方間歇地噴射循環液體，以保持填料層中足夠的濕度。McNevinD等人研究表明，48印刷質量與標準化2015.2填料的濕度應保持在30% ~ 80%(重量)，適宜范圍為40% ~ 60%。

 

4.2.3填充營養液和酸堿度

 

微生物所需的主要營養物質是水、碳源、氮源、無機鹽和生長生長素。在生物滴濾塔中，填料層的pH值可以通過加入營養液來調節，而濾塔中微生物的營養物質主要由填料提供，因此其pH值難以控制。***多數微生物適宜的生長環境是中性pH，因此應盡可能避免填料層酸化。黃永冰生物濾池處理低濃度甲苯有機廢氣的研究中，***pH值為7 ~ 8，處于弱堿性環境。4.3可降解菌可降解菌是整個治療中***關鍵的部分。如果降解菌的選擇不夠準確，就不會獲得更***的處理效果。一般廢氣中有機成分較多，所以基本沒有單一菌株，但***多是復合菌株。王平宇等人通過正交試驗對影響假單胞菌屬甲苯降解菌生長的因素進行了對比分析。結果表明，甲苯用量>溫度>酸堿度>接種量。

 

5.總結

 

目前，對印染廠廢氣中的兩種主要廢氣甲苯和乙酸乙酯的研究已經相當多，尤其是滴濾工藝和過濾工藝，但***多處于實驗室研究階段，尚未投入實際應用。與其他有機廢氣處理方法相比，生物法具有投資少、效率高、能耗低等***點，成為研究熱點。

 

目前印刷廠有機廢氣種類繁多，但研究僅限于一種或一種有機物，單一降解菌無法處理成分復雜的有機廢氣。因此，有必要研究多組分氣體的降解條件，以及各組分之間的相互影響。