印(yin)刷廠有機废氣的生物處理設備技術详解(jie)
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衆所周知，印刷廠是污染大戶，有機废氣大量排放(fang)，對工人和附件居民的身體(ti)造成嚴重的伤(shang)害，以及對環境有嚴重(zhong)的污染(ran)。所(suo)以，印刷廠的废氣(qi)必须經過處理后再排放(fang)，想想这些年的(de)雾霾給我們带來的恐惧(ju)吧。
印刷廠有機废氣的主要組成和生物法處理的基本(ben)原理
印刷廠(chang)的废氣主要成分有甲苯和乙酸乙酯，这兩(liang)種(zhong)是比较常见的有機溶剂，存(cun)在燃(ran)料和溶剂里，會對人的身體造成(cheng)一定的(de)伤害。
生物净化是微生物的一個氧化過程， 微生物以废(fei)氣中(zhong)的有機物為养分，進行生长和(he)代谢，將其轉化為无用的元機物CO。按照被大多数人所(suo)公認的生物(wu)膜理论，有機废氣的分(fen)解(jie)要經历以下三個步骤：(1)有機废氣進入填料(liao)層(ceng)中先和水接触，不断地溶解於水中(zhong);(2)溶解入水膜的有機废氣在浓度(du)差的推動下擴散到生长有微生物的生物膜中(zhong)，被微生物所(suo)捕获;(3)微生物以擴(kuo)散進(jin)來的有機物作為碳源進行自身的生长代谢，將其氧化分解為CO2和H2O.
生物法的工(gong)藝(yi)與設備
目前(qian)生物法處理有機废氣的主要工藝有(you)生物過滤、生物滴滤和(he)生物洗涤三種(zhong)工藝。近年(nian)來生(sheng)物滴滤工藝在處理有機废氣方面更是深得各個研究者的芳心，有了(le)比较系統的理(li)论基礎。
生物(wu)過滤(lv)工藝
废氣从塔底(di)部進入，通(tong)過填(tian)料層，被填料層中萬方数據的微生物捕捉消化分(fen)解(jie)為CO2和H2O，達(da)到(dao)净化的目的。这種裝置(zhi)的填料層多由(you)土壤、木屑、堆肥等混(hun)合而成，塔顶部喷洒循環(huan)水，為(wei)微生物提供生长所需的(de)水分。填(tian)料層為微生物提(ti)供各種營养物質。
生物滴滤工藝
这種(zhong)處理裝置和過(guo)滤裝置結構類似，不同點在於填料層的(de)組成(cheng)和所喷淋的是微生物新陈代谢所需的營养液。它的填料層多由惰性材(cai)料組成，比如拉(la)西環、碎(sui)石、陶瓷(ci)等(deng)。塔顶的喷淋裝置將營养液喷下，先在填料層上形成(cheng)生物膜，随后不断為膜中的微生物提供營(ying)养供其生长(zhang)，有機废氣从塔底進入接触並擴散(san)到生物(wu)膜内，被微生物捕捉分解。
印刷(shua)廠有機废氣生物處(chu)理的最新進展
印刷廠有機废氣中最主要的(de)兩(liang)種有機废氣是甲苯和乙酸乙酯，劉永(yong)慧、孙玉梅等人研究表明当甲苯和乙酸(suan)乙酯的混合氣體在過滤(lv)床中停留時間為1min時，過滤床對它們的去除(chu)效率已經達到了90%。
華素蘭、王(wang)麗萍等人(ren)采用甲苯專性降解菌株接種，采用生物滴滤法能有效降解甲苯、乙酸乙(yi)酯等印(yin)刷廠中的有機废氣。当每(mei)天(tian)需要處理的污染负荷连續供給8～12h時，按照废氣流量為8400L/h，一(yi)周(zhou)供給7d，总VOC保持550—750mg/m3的質量(liang)浓度時，总去(qu)除效率在(zai)85%～90%。
吴衛军利用生物過滤塔對三(san)苯混合氣體進行實驗研究表(biao)明，以三苯混合物驯化、筛選出來(lai)的優勢降微生(sheng)物作為降解菌，滴滤塔的净化效(xiao)率随着入口浓度的(de)增大而降低，反之亦然。在氣(qi)體停留(liu)時間為84.8s，苯入(ru)口浓度(du)低於132.2mg/m3，甲苯人口浓度(du)為418.2mg/m3時，不(bu)規則(ze)形陶粒填料滤塔對苯、甲苯的净化效率也達到100%。
孙玉梅利用生物過滤裝置處理氣態甲苯和乙(yi)酸乙酯混合氣(qi)體的研究表明，乙酸乙酯和异丙醇的浓度過(guo)高會明顯抑製甲苯的去(qu)除效率;异丙醇的(de)浓(nong)度過高會明顯抑製生物過滤器去除乙酸乙酯的效率。
李(li)云路用滴滤法處理含甲苯废氣的(de)研究表明，生物滴滤池(chi)在(zai)N含(han)量较低時性(xing)能大幅下降，而N源過多(duo)没有明顯的提高(gao)去除能力。C：N處於17.5以下微生物對甲苯的去除效率基本稳定在90%以上。
影響生物法處理印刷廠有機废氣的因素
對於印刷廠有機废氣來說，目前生物法處理中主要有過滤和滴滤兩種工藝方式，尚未见到有洗涤工藝處理相關废氣的研究。
混合有機废氣種類
生物法處理印刷廠有機废氣時，有機废氣不仅含有甲苯和乙酸乙酯，還含有其他成分的氣體，那麼这些氣體的組成以及浓度的大小會對微生物的生长造成一定的影響，有些會促進微生物的降解，有些則會抑製微生物的降解。Deshusses等采用生物過滤法處理乙酸乙酯和甲苯混合废氣時，发現高负荷乙酸乙酯的存在抑製了甲苯的去除。
填料種類
過滤器和滴滤器的填料成分相差很大，過滤(lv)器由於填料自身為(wei)微生物提供生长所需營养成分，用的(de)是有機填料，像木屑、堆肥等。滴滤器(qi)使用无機填料，像(xiang)陶瓷、碎(sui)石、拉西(xi)環等。金順利使用聚(ju)丙烯網(wang)状纖維為框架，填充水溶性较低的有機矿粉复合而成的生物(wu)填(tian)料去除甲苯氣體，收到(dao)顯著的(de)效果。廖(liao)強、田(tian)鑫、朱恂等使用陶瓷球填料進行生物
滴滤塔降解甲苯废氣，處(chu)理效果较好。孙玉梅、全燮、陈景文等以堆肥和珍珠岩為填料采用生物過滤器去除乙(yi)酸乙酯效(xiao)率達到99%以上(shang)。
填(tian)料温度和湿度
微生物在生长過(guo)程中(zhong)，温度的高(gao)低對微生物體内酶的(de)活性影響很大。所以(yi)填料層中(zhong)的温度應该保持在微生物所能適應生长的最佳温度。一(yi)般嗜温型微生物的(de)最適生长温度在25℃～43℃。廖(liao)強、田(tian)鑫、朱恂等在滴滤床(chuang)中采用嗜温型菌對甲苯的去除實驗中(zhong)，填料床最佳温(wen)度為30～40℃。
填料的組成上來說，填(tian)料的湿度只针對(dui)過滤工藝而言，如果(guo)湿度(du)過大，通入(ru)的(de)氧氣很难進入生物膜内，致使微生物得不到足够的氧(yang)氣，使得降解效率(lv)降低。也可能导致填料(liao)和營养物質(zhi)被冲刷下來，破(po)坏整個填料層。湿(shi)度過小會导致填料層出現開裂，降(jiang)解菌得不(bu)到足够的水分，效率一樣(yang)降低。因此間(jian)歇(xie)性地从填料層上方喷淋循環液，保持填料層有足(zu)够的湿(shi)度非常必要。McNevinD等人(ren)研(yan)究表明48印刷質量與標準化2015.2填料湿度應保持(chi)在30%～80%(重(zhong)量)，適宜範围為40%～60%。
填料(liao)營养液及pH
微生(sheng)物生存所需的主要營养物質有(you)水、碳源、氮(dan)源、无機盐及生长辅助素等。在生物滴滤塔中填料層的pH可以通過添加營养液的方式進行調節，而過滤塔中微生物的營养物質主要由填料來提供，所以它的pH比较难控製。大多数微生物的適宜生长環境pH為中性，所以應盡量避免填料層中发生酸化。黄永炳生物滤池法處理低浓度甲苯有機废氣的研究中最佳pH值為7～8，處於弱碱性環境。4.3降解菌降解菌是整個處理中最為關键的部分，如果降解菌選取的不够準確，就得不到比较好的處理效果。一般废氣中有機成分比较多，所以處理废氣的降解菌基本没有單一的菌種，大都是复合菌種。王平宇等通過正交實驗對假單胞菌屬的降解甲苯菌的生长影響因素進行對比分析，結果表明：甲苯量>温度>pH>接種量。
