應(yīng)用微生物優(yōu)勢(shì)菌群凈化含揮發(fā)性有機(jī)廢氣的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于大氣污染防治領(lǐng)域，特別指一種應(yīng)用微生物優(yōu)勢(shì)菌群凈化含揮發(fā)性有機(jī)廢氣的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]造成空氣污染的含揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)廢氣種類包括烴類:苯、二甲苯、乙烷、石腦油、環(huán)己烷等；鹵烴:二氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、三氯苯、三氯甲烷、四氯化碳等；酮類:丙酮、環(huán)已酮等；脂類:醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲基環(huán)乙烷等；乙醚類:乙酸乙酯、二氧雜環(huán)己烷、糠醛、甲基溶纖劑等；醇類:甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇等；重合用單分子物體:氯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯等。
[0003]含揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)廢氣主要來(lái)源為石油化工、煤化工、汽車、造船、摩托車、自行車、家用電器、噴漆噴涂等行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中排出的有機(jī)廢氣；印鐵制罐、化式塑料、印刷油墨、電纜、漆包線等流水生產(chǎn)線產(chǎn)生的有機(jī)廢氣；制鞋粘膠、制革鞣革過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣；化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)藏過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣；膠卷生產(chǎn)和制藥過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣；污水處理廠、垃圾處理場(chǎng)、屠宰廠、集約化畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的有機(jī)廢氣。
[0004]目前，國(guó)內(nèi)一般是利用污染物與載體二者在物理、化學(xué)性質(zhì)上的差異，經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)變化，使污染物的物相或物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，從而實(shí)現(xiàn)分離或轉(zhuǎn)化的原理來(lái)凈化廢氣。在此過(guò)程中需要各種吸收劑、吸附劑、催化劑和能量。根據(jù)物理、化學(xué)性質(zhì)的各不相同，凈化的方法有汽凝、燃燒、吸收、吸附和催化轉(zhuǎn)化等，這些方法技術(shù)復(fù)雜、投資和運(yùn)行成本高、操作困難，并且容易造成二次污染。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種應(yīng)用微生物優(yōu)勢(shì)菌群凈化含揮發(fā)性有機(jī)廢氣的裝置，該裝置設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低，并且在同一塔內(nèi)能凈化多種成分的氣體，可以培養(yǎng)出微生物優(yōu)勢(shì)菌群，選擇性和分解廢氣中有機(jī)物能力強(qiáng)、分解徹底、環(huán)境友好，無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0007]應(yīng)用微生物優(yōu)勢(shì)菌群凈化含揮發(fā)性有機(jī)廢氣的裝置，包括培菌箱、氣體生物凈化塔、菌液循環(huán)栗、廢氣引風(fēng)機(jī)、凈化后氣體引風(fēng)機(jī)和排氣筒；
[0008]所述氣體生物凈化塔塔體內(nèi)部從塔頂往塔底方向依次設(shè)有除霧器、菌液分布器、一級(jí)生物接觸填料、菌液再分布器、二級(jí)生物接觸填料以及菌液循環(huán)槽；所述氣體生物凈化塔的塔頂設(shè)有氣體出口，所述菌液分布器與所述除霧器之間的塔體側(cè)壁上設(shè)有菌液循環(huán)栗供給管，所述菌液循環(huán)槽的側(cè)壁上設(shè)有氣體進(jìn)口、菌液供給管、菌液入口以及放空管；所述菌液入口與菌液循環(huán)栗供給管之間連接有菌液循環(huán)栗；
[0009]所述培菌箱與所述氣體生物凈化塔的菌液供給管連接；所述廢氣引風(fēng)機(jī)與所述的氣體生物凈化塔的氣體進(jìn)口連接；所述凈化后氣體引風(fēng)機(jī)與所述氣體生物凈化塔的氣體出口連接，所述凈化后氣體引風(fēng)機(jī)的排風(fēng)端連接排氣筒。
[0010]優(yōu)選方案:所述一級(jí)生物接觸填料分為上下兩層，上層為白楊樹粉碎料層，白楊樹粉碎料粒徑在30mm-65mm之間，上層厚度在550mm-650mm之間；下層為pH緩沖劑層，下層厚度在100mm-200mm之間。
[0011]優(yōu)選方案:所述pH緩沖劑層為茶油柏粉碎料層，茶油柏粉碎料粒徑在30mm-65mm之間。
[0012]優(yōu)選方案:所述二級(jí)生物接觸填料為稻殼生物質(zhì)活性炭層，厚度為700-800mm，所述稻殼生物質(zhì)活性炭的粒徑在30mm-65mm之間。
[0013]優(yōu)選方案:所述一級(jí)生物接觸填料下設(shè)有一級(jí)支撐柵板；所述二級(jí)生物接觸填料下設(shè)有二級(jí)支撐柵板。
[0014]—種應(yīng)用微生物優(yōu)勢(shì)菌群凈化含揮發(fā)性有機(jī)廢氣的方法，使用上述裝置，具體包括以下步驟:
[0015](I)選取優(yōu)勢(shì)菌株作為菌種:選取某石油化工企業(yè)苯乙烯車間的下水道進(jìn)行污泥樣品采集，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室分離篩選得到的降解含揮發(fā)性有機(jī)化合物的優(yōu)勢(shì)菌株，所述優(yōu)勢(shì)菌株包括假單胞菌、共桿菌、芽孢桿菌、節(jié)桿菌；
[0016](2)菌種的馴化:采用固體培養(yǎng)基對(duì)所述優(yōu)勢(shì)菌株在26°C _28°C的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行馴化培養(yǎng)10-15天，在固體培養(yǎng)基上形成菌落，得到馴化后的菌種；
[0017](3)菌液的配制:在所述培菌箱內(nèi)放入不超過(guò)1/2容積的工業(yè)廢水以及菌種生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將步驟(2)所述馴化后的菌種接種至培菌箱內(nèi)，低速攪拌，轉(zhuǎn)速<60r/min，控制水溫20-30°C，pH值6-9，溶解氧DO ( 0.5mg/L，污泥濃度為3.5g/L，每天攪拌8-10小時(shí)，經(jīng)過(guò)5-6天的培養(yǎng)，液體成其紅色粉狀，得菌液；
[0018](4)菌種掛膜:將在培菌箱內(nèi)配制好的菌液經(jīng)菌液供給管引入菌液循環(huán)槽；當(dāng)菌液循環(huán)槽中液位顯示高度至2/3處時(shí)，先開啟廢氣引風(fēng)機(jī)，將廢氣經(jīng)氣體入口引入塔底，再開啟菌液循環(huán)栗，菌液經(jīng)菌液供給管輸送至塔頂向下噴淋，這時(shí)向下噴淋的菌液和向上引進(jìn)的廢氣在一級(jí)生物接觸填料和二級(jí)生物接觸填料中逆向接觸，以一級(jí)生物接觸填料和二級(jí)生物接觸填料為載體，以廢氣中的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)源，以菌液為種碳，進(jìn)行充分的接觸生化反應(yīng)，控制pH為4.5-10，溫度20-300C，溶解氧DO彡0.3mg/mL，噴淋強(qiáng)度0.5_lm3/m2.h，每天開啟循環(huán)栗4-5小時(shí)，經(jīng)過(guò)6-8天后，兩層填料表面呈粉紅色膠粘狀，表明在兩層填料表面形成了含有微生物優(yōu)勢(shì)菌群的生物膜；
[0019](5)系統(tǒng)運(yùn)行:待處理的廢氣從底部進(jìn)入氣體生物凈化塔，經(jīng)一級(jí)生物接觸填料和二級(jí)生物接觸填料，與附著在填料表面的微生物優(yōu)勢(shì)菌群接觸而得到凈化，凈化后的氣體經(jīng)塔頂除霧器除霧后，由塔頂?shù)臍怏w出口經(jīng)凈化后引風(fēng)機(jī)輸送至排氣筒高空排放。
[0020]優(yōu)選方案:步驟(2)所述菌種馴化的具體步驟包括:
[0021](I)對(duì)菌種進(jìn)行活化處理；
[0022](2)配制細(xì)菌培養(yǎng)馴化液:每10mL細(xì)菌培養(yǎng)馴化液由1mL工業(yè)廢水與90mL-100mL細(xì)菌培養(yǎng)液混合組成；
[0023](3)在細(xì)菌培養(yǎng)馴化液加入瓊脂，混合均勻，滅菌后冷卻，灌裝在培養(yǎng)皿中，待冷卻形成固體培養(yǎng)基后，加入菌種；
[0024](4)將加入菌種的培養(yǎng)皿放入恒溫箱在26°C -28°C培養(yǎng)，并每天觀察培養(yǎng)基上菌落形成，逐步馴化直至成功，菌種的馴化時(shí)間為10-15天。
[0025]步驟(4)所述生物膜厚度優(yōu)選為1.5-2.0mm。
[0026]步驟⑷所述微生物優(yōu)勢(shì)菌群包括以下微生物:假單胞菌(Pseudomonas)、黃桿菌(Flavobactterm)、共桿菌(Flavobactterum)、芽抱桿菌(Bacillus)、節(jié)桿菌(Arthrobacter)、奢酸菌(Acidophiles)、球衣菌(Microcollus)、動(dòng)膠菌(Zoogloea)、發(fā)硫菌(Th1therix)、諾卡菌(Nocardia)、小單胞菌(Micromonospora)、鏈霉菌(Streptomyces)、假絲酵母菌(Candida)、曲霉菌(Aspergillus)、梭狀芽孢桿菌(Clostridium)、分枝桿菌(Mycobacterium)、酵母菌(Saccharomyces)、交鏈孑L霉菌(Alternaria)、謙孔霉菌(Fusarium)、棒狀桿菌(Corynebacterium)、木霉菌(Trichoderma)、脫硫鹽還原菌(Sulfate-Reducing Bacteria)、陰溝桿菌(Enterobactercloacae)、產(chǎn)喊菌(Alcaligenes faecalis)、乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)、氣單胞菌(Aeromonas SP)、鐵細(xì)菌(Crenothrix)、芽抱枯草桿菌(Bacillus sublis)、紅螺菌(Rhodospirllum rubrum)、貝氏硫細(xì)菌(Beggiatoa)、屈燒桿菌(Flexibacter)、黃單胞菌(Xanthomonas maltophilia)、錯(cuò)狀芽抱桿菌(Bacills cereussp)、鄰單胞菌(Ples1monas)、歐文氏菌(Eruinia)、腸細(xì)菌(Enterobacler)、不動(dòng)細(xì)菌(Acinclobaber)等。
[0027]豐富的微生物吸附固定在填料上。由于是采用優(yōu)勢(shì)菌種掛膜，即引入的優(yōu)勢(shì)菌種和在調(diào)試過(guò)程中生物接觸填料上生長(zhǎng)的經(jīng)過(guò)載體環(huán)境篩選、變異和富集的優(yōu)勢(shì)菌混合，形成優(yōu)勢(shì)菌群，這些優(yōu)勢(shì)菌群協(xié)同共生，能大幅提高凈化含揮發(fā)性有機(jī)廢氣(VOCs)的整體效會(huì)K。
[0028]步驟(5)所述系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)控制廢氣與填料的接觸時(shí)間優(yōu)選為15-20S。
[0029]該方法含揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)廢氣的凈化過(guò)程就是利用選取、分離、馴化、培菌和填料優(yōu)勢(shì)菌種掛膜等一系列手段培育的微生物優(yōu)勢(shì)菌群在適宜的環(huán)境條件下，利用廢氣中的有機(jī)成分作為碳源和能源，維持其生命活動(dòng)，并將有機(jī)物同化為簡(jiǎn)單的C02、H2O和細(xì)胞質(zhì)的過(guò)程。微生物優(yōu)勢(shì)菌群對(duì)有機(jī)物不僅有獨(dú)立氧化作用，而且還有協(xié)同共生氧化作用(共同代謝)。多種微生物在相同條件下均可正常繁殖，因此在一套生物凈化塔內(nèi)可用凈化多種成分的氣體。
[0030]優(yōu)勢(shì)菌群中含有的發(fā)酵型微生物在其生長(zhǎng)過(guò)程中形成的酸性環(huán)境，可以有效的抑制腐敗性微生物的生長(zhǎng)，提高處理效果。
[0031]與常規(guī)處理法相比，本實(shí)用新型的裝置可以培養(yǎng)出微生物優(yōu)勢(shì)菌群，凈化含揮發(fā)性有機(jī)廢氣具有設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低，并且在同一塔內(nèi)能凈化多種成分的氣體。
[0032]本實(shí)用新型可應(yīng)用與石油化工、煉油、焦化、紡織印染、合成革、制藥、農(nóng)藥、精細(xì)化工、煤化工、造紙、污水處理、垃圾填埋場(chǎng)、集約化畜禽養(yǎng)殖等行業(yè)產(chǎn)生的含揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的廢氣凈化、市場(chǎng)前景廣闊。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本實(shí)用新型的裝置立面示意圖；
[0034]圖2為本實(shí)用新型的氣體生物凈化塔結(jié)構(gòu)圖；
[0035]在圖中
[0036]1-培菌箱
[0037]2-氣體生物凈化塔
[0038]2-1-除霧器；2-2_菌液分布器；2-3_ —級(jí)生物接觸填料；2_4_ —級(jí)支撐柵板；2-5-菌液再分布器；2-6_ 二級(jí)生物接觸填料；2-7_ 二級(jí)支撐柵板；2-8_菌液循環(huán)槽；2-9-氣體出口 ；2-10_菌液供給管；2-11-氣體進(jìn)口 ；2-12_菌液循環(huán)栗入口 ；2_13_菌液循環(huán)供給管；2-14_放空管；2-15_液位計(jì)；
[0039]3-菌液循環(huán)栗
[0040]4-廢氣引風(fēng)機(jī)
[0041]5-凈