生物滴滤塔处理甲苯废气的研究任务书

 2021-09-30 22:49:12

1. 毕业设计(论文)的内容和要求

随着有机合成工业和石油化工工业的迅速发展,进入大气的挥发性有机化合物越来越多. 这些物质主要有硫化氢、硫醇类、硫醚类、氨、胺类、吲哚类、硝基化合物、烃类、醛类、脂肪酸类、醇类、酚类、酯类以及有机卤系衍生物等[1],这些物质多数有毒,部分致癌,严重地污染环境和危害人类健康,因此,VOCs 的处理越来越受到各国的重视,相应法律法规也对VOCs 的排放实行了严格的标准,越来越多的技术现在已成功地应用在VOCs 的治理上,如吸附、浓缩、催化燃烧、吸收等,相比这些处理方法,生物法处理VOCs 以其处理效果好、能耗低、投资少、无二次污染等优点已成为当前研究的热点课题之一[2]

生物法处理有机废气的基本原理实质上是一种氧化分解过程: 附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分,转化为简单的无机物(CO2 、H2O) 或细胞组成物质[3]

生物法处理有机废气的工艺包括生物滴滤法、生物过滤法、生物洗涤法。生物滴滤法是在在生物滴滤塔内部填充填料且填料表面附着有生物膜的填料塔,填料上方喷洒喷淋液;生物过滤法是一种在填充塔内填充吸附性滤料,填料上形成的微生物膜将废气降解;生物洗涤法是由一个气体洗涤塔和一个活性污泥再生池组成,废气被填料上的微生物和再生池内的微生物降解。

三种处理方式的优缺点[5]

优点

缺点

生物滴滤法

反应条件易控制,能够冲洗掉代谢物

传质表面积小,启动过程复杂,运行费用较高

生物过滤法

气液表面积液大,操作启动容易,运转费用低

反应条件不易控制,对进气浓度波动实验能力差,占地多

生物洗涤法

反应条件易控制,占地少,压力损失小

传质表面积小,生长缓慢的微生物被冲出反应器,维护费用高

在生物法处理有机废气的过程中,填料作为微生物吸附生长的载体,在微生物降解有机废气的过程中有重要的作用,在生物滴滤法处理有机废气时,使用的填料一般为无机填料,如陶瓷拉西环、阶梯环、陶粒等。秦娜[6]比较了有机土、蛭石末和陶粒的混合材料和普通土壤对甲醛的去除效率的影响,Maestre 等[7]用椰子纤维、消化污泥堆肥、泥煤和松叶这4 种物质作为填料,证实了滴滤塔的压降、消除能力等因填料的不同而不同。Oh 等[8]用堆肥、堆肥和颗粒状活性炭混合物、堆肥和废旧轮胎橡胶屑分别作为微生物处理甲苯的填料介质,通过比较发现,活性炭在混合填料中所占比例对滴滤塔的性能影响较大。

本实验的内容在于考察使用不同的填料,运用生物滴滤工艺处理甲苯气体,本工作分别以生物陶粒和聚氨酯泡沫作为生物滴滤塔的填料,考察生物滴滤塔挂膜启动时间的长短以及不同含甲苯空气流量和甲苯质量浓度条件下生物滴滤塔处理甲苯废气的效果。

工艺流程为:

1气泵;2气体玻璃转子流量计;3配气瓶;4混合瓶;5 缓冲瓶;6生物滴滤塔;7喷淋头;8储液池;9电磁隔膜计量泵

实验的内容:

1.研究不同填料的生物滴滤塔在同一气体流量和甲苯浓度下,使用哪种填料的生物滴滤塔的性能较佳;

2.每一种填料的生物滴滤塔在不同的气体流量下,相同甲苯浓度下,甲苯去除率的变化趋势。

3.探讨营养元素的比例与甲苯去除率的影响。

实验的要求:

1.在考察填料的作用时,需要保证各生物滴滤塔的进气量和甲苯浓度相同。

2.在不同气体流量下,同一浓度的甲苯,还要保证其他条件的一致性。

3.在探讨营养元素对填料的影响时,保证各生物滴滤塔的其他条件相同,找出最适的营养液配方。

2. 参考文献

[1] 王丽燕,王爱杰,任南琪,等. 有机废气(VOCs) 生物处理研究现状与发展趋势[J].哈尔滨工业大学学报,2004,36(6):732-735.

[2] 唐沙颖稼,徐校良,黄琼,等. 生物法处理有机废气的研究进展[J].现代化工,2012,32(10):29-31.

[3] 安莹玉, 张兴文, 杨凤林. 有机废气生物处理技术现状与展望[J].四川环境,2006,25(1):65-68.

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