【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于vocs治理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種過濾材料及其在降解vocs的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
揮發(fā)性有機(jī)物，英文名稱為volatileorganiccompounds，簡寫為vocs，在我國是指常溫下飽和蒸汽壓大于70pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物，或在20℃條件下蒸汽壓大于或等于10pa具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物。最常見的vocs有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯等。
vocs屬于大氣污染物，以空氣為傳播介質(zhì)，通過呼吸系統(tǒng)和皮膚對人體產(chǎn)生毒害作用。目前治理vocs的主要方法有物理法、化學(xué)法和生物法。其中，物理法是不改變vocs的化學(xué)性質(zhì)，只是用一種物質(zhì)將其氣味遮蔽和稀釋，或?qū)⑵鋸臍庀噢D(zhuǎn)移到液相或固相中，常用的治理方法有掩蔽法、稀釋法和吸收法；化學(xué)法是通過化學(xué)反應(yīng)改變vocs的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o刺激性或低刺激性物質(zhì)，常用方法有燃燒法、催化氧化法和酸堿液洗滌法；物理法和化學(xué)法的缺點(diǎn)在于所用設(shè)備多且工藝復(fù)雜，二次污染后再生困難，后續(xù)處理過程復(fù)雜、能耗高等問題。生物法則是利用微生物的新陳代謝作用，將vocs分解氧化為co2、h2o等無機(jī)物達(dá)到凈化目的。目前常用的生物處理工藝有生物過濾池和生物滴濾池。
在生物法處理vocs過程中，選擇的微生物菌種是影響處理效果的關(guān)鍵因素之一?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用污水處理廠的活性污泥作為菌種，該菌種對含vocs廢氣的處理效率較低，仍需進(jìn)一步提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種過濾材料及其在降解vocs的應(yīng)用，以解決現(xiàn)有技術(shù)一般采用污水處理廠的活性污泥作為菌種，該菌種對含vocs廢氣的處理效率較低的問題。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
一種過濾材料，包括活性炭、合成吸附劑、催化劑。
進(jìn)一步地，所述活性炭、合成吸附劑、催化劑的質(zhì)量比為18-35:2-4:1。
進(jìn)一步地，所述合成吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
(a)采用x射線熒光光譜分析法分析高爐渣中的元素含量，并通過元素含量計(jì)算mg/(mn+si)比為0.05-0.09，mn/(mn+si)比為0.187-0.213；
(b)調(diào)節(jié)高爐渣mg/(mn+si)比和mn/(mn+si)比，于1g高爐渣中加入mgo和sio2調(diào)節(jié)mg/(mn+si)比和mn/(mn+si)比分別至0.83-0.85和0.142-0.148，制得混合物a；
(c)向步驟b制得的混合物a中加入32-35ml去離子水，于微波功率為100-150w，溫度為30-35℃，轉(zhuǎn)速為200-300r/min下攪拌12-15min，制得混合物b；
(d)將步驟c制得的混合物b置于反應(yīng)釜中，于400-500℃下反應(yīng)4-6h得到反應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水洗凈，于75-82℃下烘干至含水率≤0.6％，制得合成吸附劑。
進(jìn)一步地，所述催化劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將粒徑大小為0.03-0.2cm的沸石放在去離子水中浸泡0.7-1h，取出后放入6％-10％的硫酸溶液中加熱煮沸0.4-0.8h，再用去離子水洗滌，直至ph為6.8-7.2，置于烘箱中于85-88℃下干燥1.5-1.8h，冷卻備用；
(2)將18-30ml四溴化錫溶液以1滴/s的速度滴加到3-3.5倍無水乙醇中，在滴加過程中以轉(zhuǎn)速為300-500r/min攪拌，配制成a液；取質(zhì)量濃度為0.2％-0.6％的鈀鹽溶液2-4ml，以1-2滴/s的速度滴加到5-12ml無水乙醇中配制成b液，溶液ph值調(diào)節(jié)為1.2-2.4；在轉(zhuǎn)速為350-450r/min，溫度為42-46℃條件下，以1滴/2-4秒的速度將b液緩慢滴加到a液中，控制溫度為42-46℃，在避光下以轉(zhuǎn)速200-300r/min繼續(xù)攪拌6-8h，于空氣中靜置，直至溶液粘度為4.2-5.8mpa·s，制得溶膠；
(3)將步驟2中制得的溶膠裝入噴槍中，在4-10kg/cm2壓縮空氣的帶動下，以2-4mm/s的移動速度均勻地噴射在沸石的表面，噴槍與沸石之間的距離為18-22cm；然后置靜置于溫度為38-42℃下3-5h，使其形成一層均勻的凝膠薄膜；移入烘箱中于55-62℃干燥1.2-1.8h，冷卻至室溫后，于馬福爐中，在溫度為520-550℃焙燒2-2.5h，制得催化劑。
所述的過濾材料在降解vocs的應(yīng)用，用于降解vocs的系統(tǒng)，包括震蕩式高壓裝置、過濾池、細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池，所述震蕩式高壓裝置與過濾池通過管道a連接，所述過濾池與細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池通過管道b連接，所述震蕩式高壓裝置包括震蕩式高壓裝置進(jìn)氣口、充鎳氫電池，所述過濾池設(shè)置有過濾材料，所述過濾材料中的過濾材料含有活性炭、合成吸附劑、催化劑，所述細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池包括流動相室和流動相室出氣口，所述相鄰流動相室由隔板隔開并形成進(jìn)口和出口，每個(gè)流動相室設(shè)置有溫度探頭傳感器和ph電極，每個(gè)流動相室的下半部分為流動液相的細(xì)菌池培養(yǎng)液和細(xì)菌，上半部分的隔板上粘附有真菌培養(yǎng)基和真菌。
進(jìn)一步地，所述流動相室的個(gè)數(shù)為4。
本發(fā)明具有下述效果：
采用本發(fā)明的用于降解vocs的系統(tǒng)處理含vocs廢氣時(shí)對vocs的處理效果較好，降解效率可達(dá)99％以上；過濾池的過濾材料中同時(shí)含有活性炭、合成吸附劑、催化劑時(shí)，三者之間產(chǎn)生了協(xié)同作用，有利促進(jìn)降解vocs；系統(tǒng)中流動相室的細(xì)菌同時(shí)包括八疊球菌、螺旋菌、側(cè)孢短芽孢桿菌、魯氏不動桿菌、產(chǎn)吲哚金黃桿菌時(shí)，五者之間產(chǎn)生了協(xié)同作用，有利促進(jìn)降解vocs；系統(tǒng)中流動相室的真菌同時(shí)包括印度毛霉菌、皮諾卡氏菌、枝孢菌、擬青霉菌、粘帚霉菌時(shí)，五者之間產(chǎn)生了協(xié)同作用，有利促進(jìn)降解vocs。
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明的用于降解vocs的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，
圖中，1為震蕩式高壓裝置，11為震蕩式高壓裝置進(jìn)氣口，12為充鎳氫電池，2為過濾池，3為細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池，31為流動相室，311為隔板，3111為進(jìn)口，3112為出口，312為溫度探頭傳感器，313為ph電極，32為流動相室出氣口。
【具體實(shí)施方式】
為便于更好地理解本發(fā)明，通過以下實(shí)施例加以說明，這些實(shí)施例屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1所示，在實(shí)施例中，所述用于降解vocs的系統(tǒng)，包括震蕩式高壓裝置1、過濾池2、細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3，所述震蕩式高壓裝置1與過濾池2通過管道a連接，所述過濾池2與細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3通過管道b連接，所述震蕩式高壓裝置1包括震蕩式高壓裝置進(jìn)氣口11、充鎳氫電池12，所述過濾池2中的過濾材料含有活性炭、合成吸附劑、催化劑，所述活性炭、合成吸附劑、催化劑的質(zhì)量比為18-35:2-4:1，所述細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3包括流動相室31和出氣口32，所述流動相室31的個(gè)數(shù)為4，所述相鄰流動相室由隔板311隔開并形成進(jìn)口3111和出口3112，每個(gè)流動相室設(shè)置有溫度探頭傳感器312和ph電極313，所述溫度探頭傳感器312控制流動相室內(nèi)溫度，每個(gè)流動相室的下半部分為流動液相的細(xì)菌池培養(yǎng)液和細(xì)菌，細(xì)菌可吸收親水性的污染物，所述ph電極313保證細(xì)菌池培養(yǎng)液的ph值；上半部分的隔板上粘附有真菌培養(yǎng)基和真菌，真菌可大大吸收疏水性的污染物質(zhì)，流動液相中可連續(xù)添加ph緩沖劑、細(xì)菌培養(yǎng)液、促進(jìn)劑等；同時(shí)可以快速排出有毒抑制性的產(chǎn)物，保持較高的細(xì)菌活性。
震蕩式高壓裝置對廢氣進(jìn)行高壓點(diǎn)擊放電，使得一部分廢氣發(fā)生電離，瞬間擊穿空氣和廢氣分子，發(fā)生一系列分化裂解反應(yīng)，產(chǎn)生高濃度、高強(qiáng)度、高能量的活性自由基和各種電子、離子等，在廢氣中的分子碰撞時(shí)會發(fā)生一系列基元物化反應(yīng)，并在反應(yīng)過程中產(chǎn)生多種活性自由基和生態(tài)氧，即臭氧分解而產(chǎn)生的原子氧；活性自由基可以有效地破壞各種病毒、細(xì)菌中的核酸，蛋白質(zhì)，使其不能進(jìn)行正常的代謝和生物合成，從而致其死亡；而生態(tài)氧能迅速將有機(jī)廢氣分子異味氣體分解或還原為低分子無害物質(zhì)；另外，借助等離子體中的離子與物體的聚合吸附作用，可以對小至亞微米級的細(xì)微有機(jī)廢氣顆粒物進(jìn)行有效的吸附沉降處理；降低了濃度，部分分解為較小分子，增加了溶解度，能夠大大增加細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池的溶解和吸收(利用一定波段的紫外光預(yù)處理高濃度的廢氣)
利用真菌生物降解廢氣，真菌具有較大的比表面積，對干燥環(huán)境或強(qiáng)酸環(huán)境具有較強(qiáng)的耐受能力，表現(xiàn)出比細(xì)菌更好的對疏水性vocs的去除性能。
所述細(xì)菌以重量份為單位，包括以下組分：八疊球菌32-56份、螺旋菌15-34份、側(cè)孢短芽孢桿菌20-35份、魯氏不動桿菌23-62份、產(chǎn)吲哚金黃桿菌36-68份。
所述細(xì)菌池培養(yǎng)液以重量份為單位，包括以下原料：葡萄糖24-36份、蛋白胨20-28份、硫酸鈣2-4份、磷酸二氫鉀3-6份、磷酸氫鈉1-3份、硫酸鎂2-3份、氯化鐵1-2份、氯化銨0.5-2份、硫酸鉀2-5份、硫酸鋅1-3份。
所述真菌以重量份為單位，包括以下組分：印度毛霉菌38-62份、皮諾卡氏菌20-42份、枝孢菌12-16份、擬青霉菌8-12份、粘帚霉菌4-9份。
所述真菌培養(yǎng)基以重量份為單位，包括以下原料：綠豆芽120-160份、瓊脂300-400份、葡萄糖8-12份、蛋白胨12-15份、磷酸氫二鉀3-6份、氯化鈉3-5份、七水合硫酸鎂2-3份、七水合硫酸亞鐵1-3份、水500-600份；所述真菌培養(yǎng)基的制備方法如下：洗凈綠豆芽，加水煮沸28-32min；用紗布過濾，濾液中加入瓊脂，加熱溶解后放入葡萄糖、蛋白胨、磷酸氫二鉀、氯化鈉、七水合硫酸鎂、七水合硫酸亞鐵，攪拌溶解，調(diào)ph值為7.3-7.5，冷卻、分裝、滅菌，制得真菌培養(yǎng)基。
所述催化劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將粒徑大小為0.03-0.2cm的沸石放在去離子水中浸泡0.7-1h，取出后放入6％-10％的硫酸溶液中加熱煮沸0.4-0.8h，再用去離子水洗滌，直至ph為6.8-7.2，置于烘箱中于85-88℃下干燥1.5-1.8h，冷卻備用；
(2)將18-30ml四溴化錫溶液以1滴/s的速度滴加到3-3.5倍無水乙醇中，在滴加過程中以轉(zhuǎn)速為300-500r/min攪拌，配制成a液；取質(zhì)量濃度為0.2％-0.6％的鈀鹽溶液2-4ml，以1-2滴/s的速度滴加到5-12ml無水乙醇中配制成b液，溶液ph值調(diào)節(jié)為1.2-2.4；在轉(zhuǎn)速為350-450r/min，溫度為42-46℃條件下，以1滴/2-4秒的速度將b液緩慢滴加到a液中，控制溫度為42-46℃，在避光下以轉(zhuǎn)速200-300r/min繼續(xù)攪拌6-8h，于空氣中靜置，直至溶液粘度為4.2-5.8mpa·s，制得溶膠；
(3)將步驟2中制得的溶膠裝入噴槍中，在4-10kg/cm2壓縮空氣的帶動下，以2-4mm/s的移動速度均勻地噴射在沸石的表面，噴槍與沸石之間的距離為18-22cm；然后置靜置于溫度為38-42℃下3-5h，使其形成一層均勻的凝膠薄膜；移入烘箱中于55-62℃干燥1.2-1.8h，冷卻至室溫后，于馬福爐中，在溫度為520-550℃焙燒2-2.5h，制得催化劑。
所述合成吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
(a)采用x射線熒光光譜分析法分析高爐渣中的元素含量，并通過元素含量計(jì)算mg/(mn+si)比為0.05-0.09，mn/(mn+si)比為0.187-0.213；
(b)調(diào)節(jié)高爐渣mg/(mn+si)比和mn/(mn+si)比，于1g高爐渣中加入mgo和sio2調(diào)節(jié)mg/(mn+si)比和mn/(mn+si)比分別至0.83-0.85和0.142-0.148，制得混合物a；
(c)向步驟b制得的混合物a中加入32-35ml去離子水，于微波功率為100-150w，溫度為30-35℃，轉(zhuǎn)速為200-300r/min下攪拌12-15min，制得混合物b；
(d)將步驟c制得的混合物b置于反應(yīng)釜中，于400-500℃下反應(yīng)4-6h得到反應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水洗凈，于75-82℃下烘干至含水率≤0.6％，制得合成吸附劑。
所述用于用于降解vocs的生物法，包括以下步驟：
s1：將廢氣通進(jìn)震蕩式高壓裝置，所述震蕩式高壓裝置對所述廢氣進(jìn)行電離處理，得到混合氣體a；
s2：步驟s1得到的混合氣體a流經(jīng)過濾池再次進(jìn)行處理，得到混合氣體b；
s3：步驟s2得到的混合氣體b流經(jīng)細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池進(jìn)行吸收，所述混合氣體b流經(jīng)細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池進(jìn)行吸收是這樣實(shí)現(xiàn)的：所述混合氣體b流入第一流動相室，經(jīng)過第一流動相室的下半部分的流動液相中的細(xì)菌吸收后流經(jīng)第一流動相室的上半部分的隔板上的真菌再次吸收，接著從隔板出口流入第二流動相室，經(jīng)過第二流動相室的下半部分的流動液相中的細(xì)菌吸收后流經(jīng)第二流動相室的上半部分的隔板上的真菌再次吸收，以此混合氣體經(jīng)過四個(gè)流動相室的細(xì)菌和真菌吸收后，所得混合氣體c從流動相室的出氣口排放于大氣中。
實(shí)施例1
如圖1所示：一種用于降解vocs的系統(tǒng)，包括震蕩式高壓裝置1、過濾池2、細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3，所述震蕩式高壓裝置1與過濾池2通過管道a連接，所述過濾池2與細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3通過管道b連接，所述震蕩式高壓裝置1包括震蕩式高壓裝置進(jìn)氣口11、充鎳氫電池12，所述過濾池2中的過濾材料含有活性炭、合成吸附劑、催化劑，所述活性炭、合成吸附劑、催化劑的質(zhì)量比為26:3:1，所述細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3包括流動相室31和出氣口32，所述流動相室31的個(gè)數(shù)為4，所述相鄰流動相室由隔板311隔開并形成進(jìn)口3111和出口3112，每個(gè)流動相室設(shè)置有溫度探頭傳感器312和ph電極313，所述溫度探頭傳感器312控制流動相室內(nèi)溫度，每個(gè)流動相室的下半部分為流動液相的細(xì)菌池培養(yǎng)液和細(xì)菌，細(xì)菌可吸收親水性的污染物，所述ph電極313保證細(xì)菌池培養(yǎng)液的ph值；上半部分的隔板上粘附有真菌培養(yǎng)基和真菌，真菌可大大吸收疏水性的污染物質(zhì)，流動液相中可連續(xù)添加ph緩沖劑、細(xì)菌培養(yǎng)液、促進(jìn)劑等；同時(shí)可以快速排出有毒抑制性的產(chǎn)物，保持較高的細(xì)菌活性。
震蕩式高壓裝置對廢氣進(jìn)行高壓點(diǎn)擊放電，使得一部分廢氣發(fā)生電離，瞬間擊穿空氣和廢氣分子，發(fā)生一系列分化裂解反應(yīng)，產(chǎn)生高濃度、高強(qiáng)度、高能量的活性自由基和各種電子、離子等，在廢氣中的分子碰撞時(shí)會發(fā)生一系列基元物化反應(yīng)，并在反應(yīng)過程中產(chǎn)生多種活性自由基和生態(tài)氧，即臭氧分解而產(chǎn)生的原子氧；活性自由基可以有效地破壞各種病毒、細(xì)菌中的核酸，蛋白質(zhì)，使其不能進(jìn)行正常的代謝和生物合成，從而致其死亡；而生態(tài)氧能迅速將有機(jī)廢氣分子異味氣體分解或還原為低分子無害物質(zhì)；另外，借助等離子體中的離子與物體的聚合吸附作用，可以對小至亞微米級的細(xì)微有機(jī)廢氣顆粒物進(jìn)行有效的吸附沉降處理；降低了濃度，部分分解為較小分子，增加了溶解度，能夠大大增加細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池的溶解和吸收(利用一定波段的紫外光預(yù)處理高濃度的廢氣)
利用真菌生物降解廢氣，真菌具有較大的比表面積，對干燥環(huán)境或強(qiáng)酸環(huán)境具有較強(qiáng)的耐受能力，表現(xiàn)出比細(xì)菌更好的對疏水性vocs的去除性能。
所述細(xì)菌以重量份為單位，包括以下組分：八疊球菌40份、螺旋菌25份、側(cè)孢短芽孢桿菌28份、魯氏不動桿菌45份、產(chǎn)吲哚金黃桿菌47份。
所述細(xì)菌池培養(yǎng)液以重量份為單位，包括以下原料：葡萄糖30份、蛋白胨25份、硫酸鈣3份、磷酸二氫鉀5份、磷酸氫鈉2份、硫酸鎂2份、氯化鐵2份、氯化銨1.4份、硫酸鉀4份、硫酸鋅2份。
所述真菌以重量份為單位，包括以下組分：印度毛霉菌45份、皮諾卡氏菌30份、枝孢菌15份、擬青霉菌10份、粘帚霉菌6份。
所述真菌培養(yǎng)基以重量份為單位，包括以下原料：綠豆芽150份、瓊脂350份、葡萄糖10份、蛋白胨14份、磷酸氫二鉀5份、氯化鈉4份、七水合硫酸鎂2份、七水合硫酸亞鐵2份、水550份；所述真菌培養(yǎng)基的制備方法如下：洗凈綠豆芽，加水煮沸30min；用紗布過濾，濾液中加入瓊脂，加熱溶解后放入葡萄糖、蛋白胨、磷酸氫二鉀、氯化鈉、七水合硫酸鎂、七水合硫酸亞鐵，攪拌溶解，調(diào)ph值為7.4，冷卻、分裝、滅菌，制得真菌培養(yǎng)基。
所述催化劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將粒徑大小為0.1cm的沸石放在去離子水中浸泡0.9h，取出后放入8％的硫酸溶液中加熱煮沸0.6h，再用去離子水洗滌，直至ph為7，置于烘箱中于87℃下干燥1.7h，冷卻備用；
(2)將25ml四溴化錫溶液以1滴/s的速度滴加到3.2倍無水乙醇中，在滴加過程中以轉(zhuǎn)速為400r/min攪拌，配制成a液；取質(zhì)量濃度為0.4％的鈀鹽溶液3ml，以1滴/s的速度滴加到9ml無水乙醇中配制成b液，溶液ph值調(diào)節(jié)為1.8；在轉(zhuǎn)速為400r/min，溫度為45℃條件下，以1滴/3秒的速度將b液緩慢滴加到a液中，控制溫度為45℃，在避光下以轉(zhuǎn)速200r/min繼續(xù)攪拌7h，于空氣中靜置，直至溶液粘度為5mpa·s，制得溶膠；
(3)將步驟2中制得的溶膠裝入噴槍中，在8kg/cm2壓縮空氣的帶動下，以3mm/s的移動速度均勻地噴射在沸石的表面，噴槍與沸石之間的距離為20cm；然后置靜置于溫度為41℃下4h，使其形成一層均勻的凝膠薄膜；移入烘箱中于58℃干燥1.5h，冷卻至室溫后，于馬福爐中，在溫度為540℃焙燒2.3h，制得催化劑。
所述合成吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
(a)采用x射線熒光光譜分析法分析高爐渣中的元素含量，并通過元素含量計(jì)算mg/(mn+si)比為0.08，mn/(mn+si)比為0.201；
(b)調(diào)節(jié)高爐渣mg/(mn+si)比和mn/(mn+si)比，于1g高爐渣中加入mgo和sio2調(diào)節(jié)mg/(mn+si)比和mn/(mn+si)比分別至0.84和0.146，制得混合物a；
(c)向步驟b制得的混合物a中加入34ml去離子水，于微波功率為130w，溫度為32℃，轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌14min，制得混合物b；
(d)將步驟c制得的混合物b置于反應(yīng)釜中，于450℃下反應(yīng)5h得到反應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水洗凈，于80℃下烘干至含水率為0.6％，制得合成吸附劑。
所述用于用于降解vocs的生物法，包括以下步驟：
s1：將廢氣通進(jìn)震蕩式高壓裝置，所述震蕩式高壓裝置對所述廢氣進(jìn)行電離處理，得到混合氣體a；
s2：步驟s1得到的混合氣體a流經(jīng)過濾池再次進(jìn)行處理，得到混合氣體b；
s3：步驟s2得到的混合氣體b流經(jīng)細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池進(jìn)行吸收，所述混合氣體b流經(jīng)細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池進(jìn)行吸收是這樣實(shí)現(xiàn)的：所述混合氣體b流入第一流動相室，經(jīng)過第一流動相室的下半部分的流動液相中的細(xì)菌吸收后流經(jīng)第一流動相室的上半部分的隔板上的真菌再次吸收，接著從隔板出口流入第二流動相室，經(jīng)過第二流動相室的下半部分的流動液相中的細(xì)菌吸收后流經(jīng)第二流動相室的上半部分的隔板上的真菌再次吸收，以此混合氣體經(jīng)過四個(gè)流動相室的細(xì)菌和真菌吸收后，所得混合氣體c從流動相室的出氣口排放于大氣中。
實(shí)施例2
如圖1所示：一種用于降解vocs的系統(tǒng)，包括震蕩式高壓裝置1、過濾池2、細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3，所述震蕩式高壓裝置1與過濾池2通過管道a連接，所述過濾池2與細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3通過管道b連接，所述震蕩式高壓裝置1包括震蕩式高壓裝置進(jìn)氣口11、充鎳氫電池12，所述過濾池2中的過濾材料含有活性炭、合成吸附劑、催化劑，所述活性炭、合成吸附劑、催化劑的質(zhì)量比為18:2:1，所述細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3包括流動相室31和出氣口32，所述流動相室31的個(gè)數(shù)為4，所述相鄰流動相室由隔板311隔開并形成進(jìn)口3111和出口3112，每個(gè)流動相室設(shè)置有溫度探頭傳感器312和ph電極313，所述溫度探頭傳感器312控制流動相室內(nèi)溫度，每個(gè)流動相室的下半部分為流動液相的細(xì)菌池培養(yǎng)液和細(xì)菌，細(xì)菌可吸收親水性的污染物，所述ph電極313保證細(xì)菌池培養(yǎng)液的ph值；上半部分的隔板上粘附有真菌培養(yǎng)基和真菌，真菌可大大吸收疏水性的污染物質(zhì)，流動液相中可連續(xù)添加ph緩沖劑、細(xì)菌培養(yǎng)液、促進(jìn)劑等；同時(shí)可以快速排出有毒抑制性的產(chǎn)物，保持較高的細(xì)菌活性。
震蕩式高壓裝置對廢氣進(jìn)行高壓點(diǎn)擊放電，使得一部分廢氣發(fā)生電離，瞬間擊穿空氣和廢氣分子，發(fā)生一系列分化裂解反應(yīng)，產(chǎn)生高濃度、高強(qiáng)度、高能量的活性自由基和各種電子、離子等，在廢氣中的分子碰撞時(shí)會發(fā)生一系列基元物化反應(yīng)，并在反應(yīng)過程中產(chǎn)生多種活性自由基和生態(tài)氧，即臭氧分解而產(chǎn)生的原子氧；活性自由基可以有效地破壞各種病毒、細(xì)菌中的核酸，蛋白質(zhì)，使其不能進(jìn)行正常的代謝和生物合成，從而致其死亡；而生態(tài)氧能迅速將有機(jī)廢氣分子異味氣體分解或還原為低分子無害物質(zhì)；另外，借助等離子體中的離子與物體的聚合吸附作用，可以對小至亞微米級的細(xì)微有機(jī)廢氣顆粒物進(jìn)行有效的吸附沉降處理；降低了濃度，部分分解為較小分子，增加了溶解度，能夠大大增加細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池的溶解和吸收(利用一定波段的紫外光預(yù)處理高濃度的廢氣)
利用真菌生物降解廢氣，真菌具有較大的比表面積，對干燥環(huán)境或強(qiáng)酸環(huán)境具有較強(qiáng)的耐受能力，表現(xiàn)出比細(xì)菌更好的對疏水性vocs的去除性能。
所述細(xì)菌以重量份為單位，包括以下組分：八疊球菌33份、螺旋菌15份、側(cè)孢短芽孢桿菌20份、魯氏不動桿菌25份、產(chǎn)吲哚金黃桿菌36份。
所述細(xì)菌池培養(yǎng)液以重量份為單位，包括以下原料：葡萄糖24份、蛋白胨20份、硫酸鈣2份、磷酸二氫鉀3份、磷酸氫鈉1份、硫酸鎂2份、氯化鐵1份、氯化銨0.5份、硫酸鉀2份、硫酸鋅1份。
所述真菌以重量份為單位，包括以下組分：印度毛霉菌40份、皮諾卡氏菌20份、枝孢菌12份、擬青霉菌8份、粘帚霉菌4份。
所述真菌培養(yǎng)基以重量份為單位，包括以下原料：綠豆芽120份、瓊脂300份、葡萄糖8份、蛋白胨12份、磷酸氫二鉀3份、氯化鈉3份、七水合硫酸鎂2份、七水合硫酸亞鐵1份、水500份；所述真菌培養(yǎng)基的制備方法如下：洗凈綠豆芽，加水煮沸28min；用紗布過濾，濾液中加入瓊脂，加熱溶解后放入葡萄糖、蛋白胨、磷酸氫二鉀、氯化鈉、七水合硫酸鎂、七水合硫酸亞鐵，攪拌溶解，調(diào)ph值為7.3，冷卻、分裝、滅菌，制得真菌培養(yǎng)基。
所述催化劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將粒徑大小為0.03cm的沸石放在去離子水中浸泡0.7h，取出后放入7％的硫酸溶液中加熱煮沸0.8h，再用去離子水洗滌，直至ph為6.8，置于烘箱中于85℃下干燥1.8h，冷卻備用；
(2)將18ml四溴化錫溶液以1滴/s的速度滴加到3倍無水乙醇中，在滴加過程中以轉(zhuǎn)速為300r/min攪拌，配制成a液；取質(zhì)量濃度為0.2％的鈀鹽溶液2ml，以1滴/s的速度滴加到5ml無水乙醇中配制成b液，溶液ph值調(diào)節(jié)為1.3；在轉(zhuǎn)速為350r/min，溫度為42℃條件下，以1滴/2秒的速度將b液緩慢滴加到a液中，控制溫度為42℃，在避光下以轉(zhuǎn)速200r/min繼續(xù)攪拌6h，于空氣中靜置，直至溶液粘度為4.3mpa·s，制得溶膠；
(3)將步驟2中制得的溶膠裝入噴槍中，在5kg/cm2壓縮空氣的帶動下，以2mm/s的移動速度均勻地噴射在沸石的表面，噴槍與沸石之間的距離為18cm；然后置靜置于溫度為38℃下5h，使其形成一層均勻的凝膠薄膜；移入烘箱中于55℃干燥1.8h，冷卻至室溫后，于馬福爐中，在溫度為520℃焙燒2.5h，制得催化劑。
所述合成吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
(a)采用x射線熒光光譜分析法分析高爐渣中的元素含量，并通過元素含量計(jì)算mg/(mn+si)比為0.05，mn/(mn+si)比為0.187；
(b)調(diào)節(jié)高爐渣mg/(mn+si)比和mn/(mn+si)比，于1g高爐渣中加入mgo和sio2調(diào)節(jié)mg/(mn+si)比和mn/(mn+si)比分別至0.83和0.142，制得混合物a；
(c)向步驟b制得的混合物a中加入32ml去離子水，于微波功率為100w，溫度為30℃，轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌15min，制得混合物b；
(d)將步驟c制得的混合物b置于反應(yīng)釜中，于400℃下反應(yīng)6h得到反應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水洗凈，于75℃下烘干至含水率為0.5％，制得合成吸附劑。
所述用于用于降解vocs的生物法，包括以下步驟：
s1：將廢氣通進(jìn)震蕩式高壓裝置，所述震蕩式高壓裝置對所述廢氣進(jìn)行電離處理，得到混合氣體a；
s2：步驟s1得到的混合氣體a流經(jīng)過濾池再次進(jìn)行處理，得到混合氣體b；
s3：步驟s2得到的混合氣體b流經(jīng)細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池進(jìn)行吸收，所述混合氣體b流經(jīng)細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池進(jìn)行吸收是這樣實(shí)現(xiàn)的：所述混合氣體b流入第一流動相室，經(jīng)過第一流動相室的下半部分的流動液相中的細(xì)菌吸收后流經(jīng)第一流動相室的上半部分的隔板上的真菌再次吸收，接著從隔板出口流入第二流動相室，經(jīng)過第二流動相室的下半部分的流動液相中的細(xì)菌吸收后流經(jīng)第二流動相室的上半部分的隔板上的真菌再次吸收，以此混合氣體經(jīng)過四個(gè)流動相室的細(xì)菌和真菌吸收后，所得混合氣體c從流動相室的出氣口排放于大氣中。
實(shí)施例3
如圖1所示：一種所述用于降解vocs的系統(tǒng)，包括震蕩式高壓裝置1、過濾池2、細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3，所述震蕩式高壓裝置1與過濾池2通過管道a連接，所述過濾池2與細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3通過管道b連接，所述震蕩式高壓裝置1包括震蕩式高壓裝置進(jìn)氣口11、充鎳氫電池12，所述過濾池2中的過濾材料含有活性炭、合成吸附劑、催化劑，所述活性炭、合成吸附劑、催化劑的質(zhì)量比為35:4:1，所述細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池3包括流動相室31和出氣口32，所述流動相室31的個(gè)數(shù)為4，所述相鄰流動相室由隔板311隔開并形成進(jìn)口3111和出口3112，每個(gè)流動相室設(shè)置有溫度探頭傳感器312和ph電極313，所述溫度探頭傳感器312控制流動相室內(nèi)溫度，每個(gè)流動相室的下半部分為流動液相的細(xì)菌池培養(yǎng)液和細(xì)菌，細(xì)菌可吸收親水性的污染物，所述ph電極313保證細(xì)菌池培養(yǎng)液的ph值；上半部分的隔板上粘附有真菌培養(yǎng)基和真菌，真菌可大大吸收疏水性的污染物質(zhì)，流動液相中可連續(xù)添加ph緩沖劑、細(xì)菌培養(yǎng)液、促進(jìn)劑等；同時(shí)可以快速排出有毒抑制性的產(chǎn)物，保持較高的細(xì)菌活性。
震蕩式高壓裝置對廢氣進(jìn)行高壓點(diǎn)擊放電，使得一部分廢氣發(fā)生電離，瞬間擊穿空氣和廢氣分子，發(fā)生一系列分化裂解反應(yīng)，產(chǎn)生高濃度、高強(qiáng)度、高能量的活性自由基和各種電子、離子等，在廢氣中的分子碰撞時(shí)會發(fā)生一系列基元物化反應(yīng)，并在反應(yīng)過程中產(chǎn)生多種活性自由基和生態(tài)氧，即臭氧分解而產(chǎn)生的原子氧；活性自由基可以有效地破壞各種病毒、細(xì)菌中的核酸，蛋白質(zhì)，使其不能進(jìn)行正常的代謝和生物合成，從而致其死亡；而生態(tài)氧能迅速將有機(jī)廢氣分子異味氣體分解或還原為低分子無害物質(zhì)；另外，借助等離子體中的離子與物體的聚合吸附作用，可以對小至亞微米級的細(xì)微有機(jī)廢氣顆粒物進(jìn)行有效的吸附沉降處理；降低了濃度，部分分解為較小分子，增加了溶解度，能夠大大增加細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池的溶解和吸收(利用一定波段的紫外光預(yù)處理高濃度的廢氣)
利用真菌生物降解廢氣，真菌具有較大的比表面積，對干燥環(huán)境或強(qiáng)酸環(huán)境具有較強(qiáng)的耐受能力，表現(xiàn)出比細(xì)菌更好的對疏水性vocs的去除性能。
所述細(xì)菌以重量份為單位，包括以下組分：八疊球菌55份、螺旋菌34份、側(cè)孢短芽孢桿菌35份、魯氏不動桿菌62份、產(chǎn)吲哚金黃桿菌65份。
所述細(xì)菌池培養(yǎng)液以重量份為單位，包括以下原料：葡萄糖36份、蛋白胨28份、硫酸鈣4份、磷酸二氫鉀6份、磷酸氫鈉3份、硫酸鎂3份、氯化鐵2份、氯化銨2份、硫酸鉀5份、硫酸鋅3份。
所述真菌以重量份為單位，包括以下組分：印度毛霉菌62份、皮諾卡氏菌42份、枝孢菌16份、擬青霉菌12份、粘帚霉菌9份。
所述真菌培養(yǎng)基以重量份為單位，包括以下原料：綠豆芽160份、瓊脂400份、葡萄糖12份、蛋白胨15份、磷酸氫二鉀6份、氯化鈉5份、七水合硫酸鎂3份、七水合硫酸亞鐵3份、水600份；所述真菌培養(yǎng)基的制備方法如下：洗凈綠豆芽，加水煮沸28min；用紗布過濾，濾液中加入瓊脂，加熱溶解后放入葡萄糖、蛋白胨、磷酸氫二鉀、氯化鈉、七水合硫酸鎂、七水合硫酸亞鐵，攪拌溶解，調(diào)ph值為7.5，冷卻、分裝、滅菌，制得真菌培養(yǎng)基。
所述催化劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將粒徑大小為0.18cm的沸石放在去離子水中浸泡1h，取出后放入10％的硫酸溶液中加熱煮沸0.4h，再用去離子水洗滌，直至ph為7.2，置于烘箱中于88℃下干燥1.5h，冷卻備用；
(2)將30ml四溴化錫溶液以1滴/s的速度滴加到3.5倍無水乙醇中，在滴加過程中以轉(zhuǎn)速為500r/min攪拌，配制成a液；取質(zhì)量濃度為-0.6％的鈀鹽溶液4ml，以2滴/s的速度滴加到12ml無水乙醇中配制成b液，溶液ph值調(diào)節(jié)為2.4；在轉(zhuǎn)速為450r/min，溫度為46℃條件下，以1滴/4秒的速度將b液緩慢滴加到a液中，控制溫度為46℃，在避光下以轉(zhuǎn)速300r/min繼續(xù)攪拌6h，于空氣中靜置，直至溶液粘度為5.8mpa·s，制得溶膠；
(3)將步驟2中制得的溶膠裝入噴槍中，在10kg/cm2壓縮空氣的帶動下，以4mm/s的移動速度均勻地噴射在沸石的表面，噴槍與沸石之間的距離為22cm；然后置靜置于溫度為42℃下3h，使其形成一層均勻的凝膠薄膜；移入烘箱中于62℃干燥1.2h，冷卻至室溫后，于馬福爐中，在溫度為550℃焙燒2h，制得催化劑。
所述合成吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
(a)采用x射線熒光光譜分析法分析高爐渣中的元素含量，并通過元素含量計(jì)算mg/(mn+si)比為0.09，mn/(mn+si)比為0.213；
(b)調(diào)節(jié)高爐渣mg/(mn+si)比和mn/(mn+si)比，于1g高爐渣中加入mgo和sio2調(diào)節(jié)mg/(mn+si)比和mn/(mn+si)比分別至0.85和0.148，制得混合物a；
(c)向步驟b制得的混合物a中加入35ml去離子水，于微波功率為150w，溫度為35℃，轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌12min，制得混合物b；
(d)將步驟c制得的混合物b置于反應(yīng)釜中，于500℃下反應(yīng)4h得到反應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水洗凈，于82℃下烘干至含水率為0.4％，制得合成吸附劑。
所述用于用于降解vocs的生物法，包括以下步驟：
s1：將廢氣通進(jìn)震蕩式高壓裝置，所述震蕩式高壓裝置對所述廢氣進(jìn)行電離處理，得到混合氣體a；
s2：步驟s1得到的混合氣體a流經(jīng)過濾池再次進(jìn)行處理，得到混合氣體b；
s3：步驟s2得到的混合氣體b流經(jīng)細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池進(jìn)行吸收，所述混合氣體b流經(jīng)細(xì)菌-真菌復(fù)合式反應(yīng)池進(jìn)行吸收是這樣實(shí)現(xiàn)的：所述混合氣體b流入第一流動相室，經(jīng)過第一流動相室的下半部分的流動液相中的細(xì)菌吸收后流經(jīng)第一流動相室的上半部分的隔板上的真菌再次吸收，接著從隔板出口流入第二流動相室，經(jīng)過第二流動相室的下半部分的流動液相中的細(xì)菌吸收后流經(jīng)第二流動相室的上半部分的隔板上的真菌再次吸收，以此混合氣體經(jīng)過四個(gè)流動相室的細(xì)菌和真菌吸收后，所得混合氣體c從流動相室的出氣口排放于大氣中。
對比例1
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中缺少過濾池，即廢氣不經(jīng)過過濾這個(gè)步驟處理。
對比例2
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中的過濾池中僅含有合成吸附劑、催化劑。
對比例3
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中的過濾池中的過濾材料含有活性炭、催化劑。
對比例4
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中的過濾池中的過濾材料含有活性炭、合成吸附劑。
對比例5
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中缺少流動相室的細(xì)菌池培養(yǎng)液和細(xì)菌，即廢氣不經(jīng)過細(xì)菌吸收這個(gè)步驟處理。
對比例6
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中流動相室的細(xì)菌僅包括螺旋菌、側(cè)孢短芽孢桿菌、魯氏不動桿菌、產(chǎn)吲哚金黃桿菌。
對比例7
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中流動相室的細(xì)菌僅包括八疊球菌、側(cè)孢短芽孢桿菌、魯氏不動桿菌、產(chǎn)吲哚金黃桿菌。
對比例8
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中流動相室的細(xì)菌僅包括八疊球菌、螺旋菌、魯氏不動桿菌、產(chǎn)吲哚金黃桿菌。
對比例9
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中流動相室的細(xì)菌僅包括八疊球菌、螺旋菌、側(cè)孢短芽孢桿菌、產(chǎn)吲哚金黃桿菌。
對比例10
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中流動相室的細(xì)菌僅包括八疊球菌、螺旋菌、側(cè)孢短芽孢桿菌、魯氏不動桿菌。
對比例11
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中缺少流動相室隔板上粘附的真菌培養(yǎng)基和真菌，即廢氣不經(jīng)過真菌吸收這個(gè)步驟處理。
對比例12
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中流動相室的真菌僅包括皮諾卡氏菌、枝孢菌、擬青霉菌、粘帚霉菌。
對比例13
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中流動相室的真菌僅包括印度毛霉菌、枝孢菌、擬青霉菌、粘帚霉菌。
對比例14
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中流動相室的真菌僅包括印度毛霉菌、皮諾卡氏菌、擬青霉菌、粘帚霉菌。
對比例15
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中流動相室的真菌僅包括印度毛霉菌、皮諾卡氏菌、枝孢菌、粘帚霉菌。
對比例16
工藝與實(shí)施例3基本相同，唯有不同之處為：系統(tǒng)中流動相室的真菌僅包括印度毛霉菌、皮諾卡氏菌、枝孢菌、擬青霉菌。
實(shí)施例4
采用實(shí)施例1-3、對比例1-16的系統(tǒng)和處理方法對含有vocs的廢氣進(jìn)行處理。所述含有vocs的廢氣主要含有苯、甲苯、二甲苯和苯乙烯，進(jìn)氣中vocs濃度為600ppm，同處理20s，檢測流動相室出氣口中vocs的濃度，結(jié)果見下表。
由表可知：采用本發(fā)明的方法處理含vocs廢氣時(shí)對vocs的處理效果較好，降解效率可達(dá)99％以上；由實(shí)施例3和對比例1-4的降解效率數(shù)據(jù)分析可知，過濾池中同時(shí)含有活性炭、合成吸附劑、催化劑時(shí)，三者之間產(chǎn)生了協(xié)同作用，促進(jìn)降解vocs；由實(shí)施例3和對比例5-10的降解效率數(shù)據(jù)分析可知，系統(tǒng)中流動相室的細(xì)菌同時(shí)包括八疊球菌、螺旋菌、側(cè)孢短芽孢桿菌、魯氏不動桿菌、產(chǎn)吲哚金黃桿菌時(shí)，五者之間產(chǎn)生了協(xié)同作用，促進(jìn)降解vocs；由實(shí)施例3和對比例11-16的降解效率數(shù)據(jù)分析可知，系統(tǒng)中流動相室的真菌同時(shí)包括印度毛霉菌、皮諾卡氏菌、枝孢菌、擬青霉菌、粘帚霉菌時(shí)，五者之間產(chǎn)生了協(xié)同作用，促進(jìn)降解vocs。
以上內(nèi)容是對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。