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國家綠色低碳先進技術(shù)成果 |低濃度復雜有機廢氣生物凈化過程強化技術(shù)

2023-12-19 10:04:13來源:中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會 關(guān)鍵詞:VOCsvocs廢氣處理揮發(fā)性有機物閱讀量:25516

導讀:低濃度復雜有機廢氣生物凈化過程強化技術(shù),已在全國30個省份和港澳特別行政區(qū),以及馬來西亞等“一帶一路”沿線國家50余項工程中應用,是一項針對復雜有機廢氣的安全、低碳、高效處理技術(shù),未來推廣前景良好。
  為更好推動科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化應用,落實《關(guān)于構(gòu)建市場導向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系的指導意見》,加速綠色低碳技術(shù)升級,科技部社發(fā)司委托中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織編制了《國家綠色低碳先進技術(shù)成果目錄》,并于2023年9月11日正式公布。為持續(xù)宣傳推廣《國家綠色低碳先進技術(shù)成果目錄》成果,引導綠色低碳技術(shù)發(fā)展,中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會將陸續(xù)推送目錄成果信息,敬請關(guān)注。
 
  大氣污染治理領(lǐng)域
 
  01.技術(shù)名稱
 
  低濃度復雜有機廢氣生物凈化過程強化技術(shù)
 
  02.適用范圍
 
  石油、化工、制藥、食品、印染、污(廢)水處理等行業(yè)產(chǎn)生的VOCs及惡臭廢氣治理。
 
  03.技術(shù)內(nèi)容
 
  技術(shù)原理
 
  研發(fā)了真(細)菌協(xié)同代謝復合菌劑等生物活性功能材料,凈化單元的處理負荷提高2倍以上,裝置體積減小40%以上。研制了兩相板式生物凈化裝置,對正己烷、甲苯等低水溶性VOCs的傳質(zhì)單元數(shù)提高60%以上;構(gòu)建了高能粒子氧化—生物耦合凈化工藝,二氯甲烷、苯乙烯等難降解VOCs的去除負荷提高2倍左右,去除率從30%提升至95%以上。通過“材料—工藝—裝備”創(chuàng)新,構(gòu)建了完整的產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈,實現(xiàn)了低濃度復雜有機廢氣安全低碳凈化。
 
  主要創(chuàng)新點
 
  (1)發(fā)明真(細)菌協(xié)同代謝的復合菌劑,實現(xiàn)廢氣多污染組分的快速降解。選育疏水性污染物高效降解真菌,基于共代謝機理,突破菌間代謝差異效應,構(gòu)建協(xié)同代謝的真—細菌功能菌群,典型污染物的比降解速率提升60%~120%;采用序列混菌培養(yǎng)模式,開發(fā)基于炭質(zhì)載體的高密度混合發(fā)酵技術(shù),制備了適合常溫保存的功能菌和廣譜菌群配合的復合菌劑,攻克了菌劑難以長效保存的技術(shù)難題,實現(xiàn)復合菌劑規(guī)?;a(chǎn)應用,大幅縮短了凈化裝置啟動時間。
 
  (2)剖析多孔介質(zhì)流場特征,發(fā)明多層板式結(jié)構(gòu)生物凈化設備,突破現(xiàn)有單層結(jié)構(gòu)污染負荷和生物量分布不均、填料層易堵塞及污染物降解互為抑制等瓶頸。采用交聯(lián)負載技術(shù),強化填料親水性和高比表面積設計,開發(fā)了營養(yǎng)緩釋功能復合填料和高生物固著力紋翼填料,解決了傳統(tǒng)生物系統(tǒng)需額外添加營養(yǎng)、壓降高及使用壽命短等技術(shù)難題?;?ldquo;雙膜理論”與相似相溶原理,構(gòu)建以非水相介質(zhì)為“橋梁”和“儲存庫”的VOCs凈化兩相分配體系,發(fā)明生物相容性高、易回收的納米磁性硅油,突破低水溶性污染物多相間傳質(zhì)限制,增強抗沖擊負荷能力,攻克了硅油相無法循環(huán)利用的難題。
 
  (3)基于光化學反應第一定律和線性光源球面輻射(LSSE)模型,開發(fā)折流式光氧化反應裝置,提出鑭氮共摻雜的TiO2納米管催化劑制備的新方法,提高了光能活性粒子的利用率,強化了光氧化能效;揭示了微量O3通過抑制胞外多聚物的產(chǎn)生進而促進生物膜活性的內(nèi)在規(guī)律,構(gòu)建UV光氧化—生物凈化耦合工藝體系,有效提升難降解組分生物降解速率,徹底消除單一UV光解產(chǎn)物、O3等對環(huán)境的二次污染。

       04.污染治理或環(huán)境修復效果
 
  以浙江某藥廠生產(chǎn)車間綜合廢氣和污水站臭氣生物凈化工程為例,處理后尾氣中甲苯、四氫呋喃、氯仿的平均去除率分別為99.5%、95.2%、99.7%。以實施的工程項目測算,年減排VOCs超過3萬噸,對于量大面廣的低濃度有機廢氣污染控制具有重要的意義。
 
  05.技術(shù)示范情況
 
  該技術(shù)已在全國30個省份和港澳特別行政區(qū),以及馬來西亞等“一帶一路”沿線國家50余項工程中應用,處理規(guī)模在1000m3/h~830000m3/h。
 
  浙江某大型藥企生產(chǎn)車間綜合廢氣和污水站臭氣生物凈化工程,工程規(guī)模7000m3/h,生產(chǎn)廢氣中含有高濃度甲苯、四氫呋喃、氯仿等組分,采用“吸附—解吸”和“吸收—精餾”工藝后可回收大部分有機溶劑?;厥仗幚砗蟮蜐舛葥]發(fā)性有機廢氣采用UV光解工藝作為預處理工藝,進一步削減污染物濃度,并提高廢氣中污染物的可生化性。UV處理尾氣與污水站含硫惡臭廢氣匯集,進一步采用生物法處理。采用該技術(shù)處理后,硫化氫、氯仿、四氫呋喃、甲苯均可實現(xiàn)穩(wěn)定達標排放。
 
  06.投資估算
 
  按處理氣量7000m3/h進行估算,凈化工藝采用UV光解—生物滴濾工藝,項目投資208萬元。其中設備材料費134萬元,基礎設施建設費(含土建費用)48萬元。
 
  07. 技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣前景
 
  該技術(shù)解決了各類生產(chǎn)制造企業(yè)和污水處理廠排放的多組分、低水溶、難降解有機廢氣生物凈化效率低的問題,是一項針對復雜有機廢氣的安全、低碳、高效處理技術(shù),未來推廣前景良好。
  來源:中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會技術(shù)部

       原標題:國家綠色低碳先進技術(shù)成果 |(三十)低濃度復雜有機廢氣生物凈化過程強化技術(shù)
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