VOC废气的处理方法与流程

本发明涉及空气净化技术领域，特别是涉及一种VOC废气的处理方法。

背景技术：

VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物。VOC废气通常指的是在工业出产流程中形成的废气，VOC废气是活泼的那一类挥发性有机物，能参加大气光化学反应的有机化合物，此外，VOC废气对人体健康有巨大影响，当环境中的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。

VOC废气的生物处理是最经济有效的方法。VOC的生物净化法有直接微生物净化法、间接微生物处理法(先水吸收再废水生物处理)及植物净化法等。直接生物净化有生物吸收池、生物洗涤池、生物滴滤塔及生物过滤池，处理效果好、操作方便，其中生物过滤池技术成熟，应用较多。如德国和荷兰建有几百座废气生物滤池，运行效果都很好。

生物滴滤塔主体为一填充塔，内有一层或多层填料，填料表面是由微生物形成的几毫米厚的生物膜。含可溶性无机驯化营养液的液体从塔上方均匀地喷洒在填料上，液体自上向下流动，然后由塔底排出并循环利用。有机废气由塔底进入生物滴滤塔，在上升过程中与润湿的生物膜接触而被净化，净化后的气体由塔顶排出。

然而，目前VOC废气的生物处理方法，对VOC废气的处理效率较低。

技术实现要素：

基于此，有必要提供能够一种对VOC废气处理效率较高的VOC废气的处理方法。

一种VOC废气的处理方法，包括如下步骤：

选取复合微生物；

采用驯化营养液对所述复合微生物进行驯化操作，得到复合微生物液；

对所述复合微生物液进行离心重悬操作，用于提高所述复合微生物液中微生物的浓度；

将活性炭颗粒浸泡于所述复合微生物液内，得到微生物活性炭填料；

选取骨架填料，将所述骨架填料与所述微生物活性炭填料混合，得到生物载体填料；

将所述生物载体填料装填至所述生物滴滤塔内；

采用喷淋液向所述生物载体填料的顶部进行喷淋操作，基于所述喷淋液自身重力，所述喷淋液能够流经所述生物载体填料，并且滴落至所述生物滴滤塔的底部；

向所述生物载体填料的底部通入VOC废气，用于使VOC废气透过所述生物载体填料；

收集所述生物滴滤塔底部的喷淋液，并将所述喷淋液排出。

在其中一个实施例中，所述S120步骤中的所述餐饮垃圾中干重的含量为20％～40％。

在其中一个实施例中，所述120步骤中的所述麦秆、稻草和所述餐饮垃圾的质量比为：1：(0.8～1.5)：(5.5～6.5)。

在其中一个实施例中，所述120步骤中的所述麦秆、稻草和所述餐饮垃圾的质量比为：1：(1.1～1.2)：(5.8～6)。

在其中一个实施例中，所述120步骤中的所述麦秆、稻草和所述餐饮垃圾的质量比为：1：1.15：5.9。

在其中一个实施例中，所述粉碎操作是在垃圾粉碎机中执行所述粉碎操作。

在其中一个实施例中，所述混合菌液包括如下质量份的各组分：多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌和纯牛奶。

上述VOC废气的处理方法，通过如下步骤：选取复合微生物；采用驯化营养液对所述复合微生物进行驯化操作，得到复合微生物液；对所述复合微生物液进行离心重悬操作，用于提高所述复合微生物液中微生物的浓度；将活性炭颗粒浸泡于所述复合微生物液内，得到微生物活性炭填料；选取骨架填料，将所述骨架填料与所述微生物活性炭填料混合，得到生物载体填料；将所述生物载体填料装填至所述生物滴滤塔内；采用喷淋液向所述生物载体填料的顶部进行喷淋操作，基于所述喷淋液自身重力，所述喷淋液能够流经所述生物载体填料，并且滴落至所述生物滴滤塔的底部；向所述生物载体填料的底部通入VOC废气，用于使VOC废气透过所述生物载体填料；收集所述生物滴滤塔底部的喷淋液，并将所述喷淋液排出，能够提高对VOC废气处理效率。

附图说明

图1为一实施方式的VOC废气的处理方法的步骤流程图；

图2为另一实施方式的VOC废气的处理方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

例如，请参阅图1，一实施方式的VOC废气的处理方法，包括如下步骤：选取复合微生物；采用驯化营养液对所述复合微生物进行驯化操作，得到复合微生物液；对所述复合微生物液进行离心重悬操作，用于提高所述复合微生物液中微生物的浓度；将活性炭颗粒浸泡于所述复合微生物液内，得到微生物活性炭填料；选取骨架填料，将所述骨架填料与所述微生物活性炭填料混合，得到生物载体填料；将所述生物载体填料装填至所述生物滴滤塔内；采用喷淋液向所述生物载体填料的顶部进行喷淋操作，基于所述喷淋液自身重力，所述喷淋液能够流经所述生物载体填料，并且滴落至所述生物滴滤塔的底部；向所述生物载体填料的底部通入VOC废气，用于使VOC废气透过所述生物载体填料；收集所述生物滴滤塔底部的喷淋液，并将所述喷淋液排出。

例如，又一实施方式的的VOC废气的处理方法，包括如下步骤：选取复合微生物；采用驯化营养液对所述复合微生物进行驯化操作，得到复合微生物液；对所述复合微生物液进行离心重悬操作，用于提高所述复合微生物液中微生物的浓度；将活性炭颗粒浸泡于所述复合微生物液内，得到微生物活性炭填料；选取骨架填料，将所述骨架填料与所述微生物活性炭填料混合，得到生物载体填料；将所述生物载体填料装填至所述生物滴滤塔内；采用喷淋液向所述生物载体填料的顶部进行喷淋操作，基于所述喷淋液自身重力，所述喷淋液能够流经所述生物载体填料，并且滴落至所述生物滴滤塔的底部；向所述生物载体填料的底部通入VOC废气，用于使VOC废气透过所述生物载体填料；收集所述生物滴滤塔底部的喷淋液，并将所述喷淋液排出；测量所述喷淋液的当前理化参数值，并根据预设理化参数值，将所述当前理化参数值与所述预设理化参数值进行比对，用于调节所述喷淋液的理化参数值，完成所述调节操作后，使所述喷淋液重新向所述生物载体填料的顶部进行喷淋操作。

为了进一步说明上述VOC废气的处理方法，例如，请参阅图2，又一实施方式的VOC废气的处理方法，包括如下步骤：

S110：选取复合微生物。

可以理解，微生物的选取对于VOC废气的处理效率尤为重要，在VOC废气处理中，选出适合配比的微生物组分，对于提高VOC废气的处理效果非常重要。

例如，选取的微生物的种类包括化能细菌、异养细菌以及真菌；又如，选取的微生物的种类为异养细菌，其原因在于，而生物滴滤塔中，所述异养细菌容易处于优势菌。

为了提高对VOC废气的处理效率，例如，所述复合微生物包括如下菌种：氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌、白腐真菌和黑曲霉。

需要说明的是，氧化硫杆菌是一种矿质化能自养菌，专性好氧，嗜酸，革兰氏阴性菌，棒状，大小为1×2mm，宽0.3～0.5μm，长1.0～2.0μm。氧化硫杆菌以氧化单质硫或还原态的硫化物来获得自身细胞生长和代谢所需要的能量，以NH⁴⁺为氮源，以空气中CO₂为碳源。氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans，T.f)是一种革兰氏阴性菌，具有化能自养、好气、嗜酸、适于中温环境等特性，广泛存在于酸性矿山水及含铁或硫的酸性环境中。通过将氧化亚铁硫杆菌和氧化硫杆菌混养，能够增强氧化硫杆菌的吸附力，使得氧化硫杆菌的去氮作用更好；其次，脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)是专性无机化能自养型细菌，在氧化硫化物的过程获得能量，并以硝酸盐为电子受体生成氮气；最后，白腐真菌是一类使木材呈白色腐朽的真菌，能够分泌胞外氧化酶降解木质素，且降解木质素的能力优于降解纤维素的能力，这些酶可以促使木质腐烂成为淡色的海绵状团块——白腐，故称为白腐真菌。黑曲霉，子囊菌亚门，丝孢目，丛梗孢科，中的一个常见种。自中伸出，直径15～20pm，长约1～3mm，黑曲霉壁厚而光滑。顶部形成球形顶囊，其上全面覆盖一层梗基和一层小梗，小梗上长有成串褐黑色的球状，直径2.5～4.0μm。分生孢子头球状，直径700～800μm，褐黑色。蔓延迅速，初为白色，后变成鲜黄色直至黑色厚绒状，背面无色或中央略带黄褐色。分生孢子头褐黑色放射状，分生孢子梗长短不一。顶囊球形，双层小梗。分生孢子褐色球形，能引致水分较高的粮食霉变和其他工业器材霉变。

通过将氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌、白腐真菌、黑曲霉一起使用时，即复配形成所述复合微生物。氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌、白腐真菌、黑曲霉能够形成一个稳定的共生作用，白腐真菌、黑曲霉的较快生长特性，形成较长的菌丝，本身对VOC废气有一定的吸附作用，而氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌能够牢牢的吸附在填充介质和白腐真菌、黑曲霉的菌丝上，能够减少氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌在异养细菌过多时，生长能够在白腐真菌、黑曲霉的保护下，能够生长和代谢，对VOC废气保持一个较好的去除效果。

为了进一步提高对VOC废气的处理效率，例如，所述氧化硫硫杆菌、所述氧化亚铁硫杆菌、所述脱氮硫杆菌、所述白腐真菌、所述黑曲霉的质量比为1：(2～3.5)：(5～8)：(0.5～0.8)：(0.4～0.7)，又如，所述氧化硫硫杆菌、所述氧化亚铁硫杆菌、所述脱氮硫杆菌、所述白腐真菌、所述黑曲霉的质量比为1：(2.8～3)：(7～7.5)：(0.5～0.6)：(0.4～0.5)，又如，所述氧化硫硫杆菌、所述氧化亚铁硫杆菌、所述脱氮硫杆菌、所述白腐真菌、所述黑曲霉的质量比为1：2.9：7.4：0.5：0.4，能够较好地构建一个良好的共生关系。

S120：采用驯化营养液对所述复合微生物进行驯化操作，得到复合微生物液。

例如，所述驯化为将所述复合微生物调整为能够较好地去除VOC废气的目标微生物菌群，通过较好地驯化所述复合微生物，能够提高对VOC废气的处理效果较好。

为了提高对VOC废气的处理效果，例如，所述驯化营养液包括如下质量份的各组分：苯1份～2.5份、甲苯2份～3.5份、二甲苯1.5份～2.2份、亚硫酸钾11份～14份、氯化铵15份～23份、Starkey培养基150份～200份和RPMI-1640培养基240份～245份，通过加入上述驯化营养液对所述复合微生物进行驯化，能够较好地驯化所述复合微生物，使其对VOC废气的处理效果较好。

例如，所述Starkey培养基包括如下各组分：(NH₄)₂SO₄、KH₂PO₄、MgSO₄·7H₂O、CaCl₂、FeSO₄·7H₂O、硫粉和蒸馏水，其中，(NH₄)₂SO₄、KH₂PO₄、MgSO₄·7H₂O、CaCl₂、FeSO₄·7H₂O、硫粉和蒸馏水的质量比为0.3：3.5：0.5：0.25：0.01：10：1000。

为了提高对VOC废气的处理效果，例如，所述驯化营养液包括如下质量份的各组分：苯1.2份～1.4份、甲苯2.6份～2.8份、二甲苯1.7份～1.9份、亚硫酸钾12.5份～13份、氯化铵18份～20份、Starkey培养基180份～192份和RPMI-1640培养基243份～245份，能够较好地驯化所述复合微生物，使其对VOC废气的处理效果更好。

为了提高对VOC废气的处理效果，例如，所述驯化营养液包括如下质量份的各组分：苯1.3份、甲苯2.7份、二甲苯1.8份、亚硫酸钾12.7份、氯化铵19份、Starkey培养基188份和RPMI-1640培养基244份，能够较好地驯化所述复合微生物，使其对VOC废气的处理效果更好。

又如，所述复合微生物与所述驯化营养液的初始质量比为1：50，之后，每间隔两天补充新鲜的所述驯化营养液，新鲜的所述驯化营养液的体积和补充前驯化营养液的体积相同。

又如，所述驯化操作的时间为20～35天。又如，所述驯化操作的时间为29～32天，又如，所述驯化操作的时间为为31天，这样，能够驯化出对VOC废气处理效果更好的所述复合微生物液。

又如，所述驯化操作采用透气常温培养操作，又如，所述常温为10摄氏度～35摄氏度；即所述驯化操作为在10摄氏度～35摄氏度的温度下，采用透气培养操作；又如，采用培养瓶对所述复合微生物进行透气培养操作。

S130：对所述复合微生物液进行离心重悬操作，用于提高所述复合微生物液中微生物的浓度。

通过对所述复合微生物液进行离心重悬操作，能够用于提高所述复合微生物液中微生物的浓度，当后续将活性炭颗粒浸泡于所述复合微生物液内时候，利于所述复合微生物液内的复合微生物在所述活性炭颗粒上产生富集效果，更有利于提高对VOC废气的处理效率。

为了进一步提高对VOC废气的处理效率，例如，所述离心重悬操作具体包括如下步骤：对所述复合微生物液进行离心操作，收集离心沉淀物，采用所述驯化营养液对所述离心沉淀物进行重悬操作，用于提高所述复合微生物液中微生物的浓度。例如，所述重悬操作即为重新悬浮操作。

为了进一步提高对VOC废气的处理效率，例如，在所述离心重悬操作中，所述离心沉淀物与所述驯化营养液的质量比为1:(20～30)，这样，利于所述复合微生物的富集，且能够维持所述复合微生物的正常生理机能。

例如，对所述复合微生物液进行离心重悬操作后，还对所述复合微生物进行扩大培养操作，用于得到更多的复合微生物液。

S140：将活性炭颗粒浸泡于所述复合微生物液内，得到微生物活性炭填料。

通过将活性炭颗粒浸泡于所述复合微生物液内，能够得到微生物活性炭填料，如此，所述微生物活性炭填料内能够实现所述复合微生物的富集，当将所述微生物活性炭填料装填于所述生物滴滤塔内时，能够获得较好的初始VOC废气处理吸收效率，且在后续的处理过程中，所述微生物活性炭填料依然能够具有较好的处理效率。

为了进一步提高对VOC废气的处理效率，例如，采用所述复合微生物液浸泡与所述活性炭颗粒36小时～72小时，如，采用复合微生物液浸泡活性炭36小时，如此，能够进一步提高对VOC废气的处理效率。

为了进一步提高对VOC废气的处理效率，例如，所述复合微生物液与所述活性炭颗粒的质量比为1：0.3；又如，所述活性炭颗粒的粒径5～8mm，比表面积1.1*10⁵m².g，孔隙率为37％，这样，能够更好地使所述复合微生物液中所述复合微生物富集于活性炭颗粒中，即采用上述参数的所述活性炭颗粒，其对所述复合微生物液中所述复合微生物的吸收效果较好。

通过将所述复合微生物液的所述复合微生物吸附至活性炭上，得到微生物活性炭填料，使得所述复合微生物铺满所述活性炭颗粒，如此，在所述微生物活性炭填料在初始工作状态下，也能够对VOC废气产生较好的吸收效果，相对于传统微生物挂膜前10天之内对VOC废气处理较差的问题，所述微生物活性炭填料在初始工作状态下，就能够取得较好的吸收效果。

此外，传统工艺所选用活性炭填充于生物滴滤塔时，通常选择尺寸较小的活性碳，活性炭的粒径通常在5毫米以下，以取得较好挂膜效果，但会使得对VOC的废气处理效果较差；而本申请通过选用复合微生物，化能细菌和真菌的复合使用，能够选用活性炭颗粒的粒径达到5毫米～8毫米，能够进一步提高对VOC废气的处理效率，使得吸收率更好，处理速度更高。

S150：选取骨架填料，将所述骨架填料与所述微生物活性炭填料混合，得到生物载体填料。

可以理解，基于所述微生物活性炭填料对于VOC废气具有较高吸收处理率的前提下，通过引入所述骨架填料，并制备得到所述生物载体填料，能够提高所述生物载体填料的VOC废气和喷淋液的透过性，能够进一步提高处理速率，且对VOC废气的吸收率较高，能够达到91％以上，即所述生物载体填料能够使单位时间内的VOC废气的通入量提高，进而提高了对VOC废气的处理效率。

此外，由于所述生物载体填料含有骨架填料，能够提高所述生物载体填料的结构稳定性，延长了所述生物载体填料的使用寿命。

为了进一步提高所述生物载体填料对VOC废气的处理速率和处理效果，以及提高所述生物载体填料的结构稳定性和使用寿命，例如，所述骨架填料包括陶粒和沸石；又如，所述陶粒的粒径为6～8mm，比表面积为550m².g，孔隙率为54％；又如，所述沸石为粒径4～5mm，比表面积19720m².g，孔隙率为31％，如此，能够进一步提高所述生物载体填料对VOC废气的处理速率和处理效果，以及提高所述生物载体填料的结构稳定性和使用寿命。

为了进一步提高所述生物载体填料对VOC废气的处理速率和处理效果，以及提高所述生物载体填料的结构稳定性和使用寿命，例如，在所述生物载体填料中，所述所述微生物活性炭填料与所述骨架填料的质量比为1：(2.5～3.7)；又如，所述所述微生物活性炭填料与所述骨架填料的质量比为1：(2.8～3.5)；又如，所述所述微生物活性炭填料与所述骨架填料的质量比为1：3.2；又如，所述微生物活性炭填料、所述陶粒与所述沸石的质量比为1:1.2:2，如此，能够进一步提高所述生物载体填料对VOC废气的处理速率和处理效果，以及提高所述生物载体填料的结构稳定性和使用寿命。

S160：将所述生物载体填料装填至所述生物滴滤塔内。

通过将所述生物载体填料装填至所述生物滴滤塔内，当将VOC废气从生物滴滤塔的底部通入时，VOC废气会向上运动，并流经所述生物载体填料，使得VOC废气内的有害物质被生物载体填料吸收。

例如，采用分层装填的方式对所述生物载体填料进行装填操作，能够更利于气液两相分别与所述生物载体填料接触，进而提高VOC废气的处理效果；又如，所述分层装填的方式即为将所述生物载体填料分作多层，且每一层所述生物载体填料之间设置有间隔。

S170：采用喷淋液向所述生物载体填料的顶部进行喷淋操作，基于所述喷淋液自身重力，所述喷淋液能够流经所述生物载体填料，并且滴落至所述生物滴滤塔的底部。

通过采用喷淋液向所述生物载体填料的顶部进行喷淋操作，并且利用所述喷淋液能够更好地维持所述生物载体填料内的所述复合微生物的活性，用于确保所述生物载体填料对VOC废气的正常吸收性能。

S180：向所述生物载体填料的底部通入VOC废气，用于使VOC废气透过所述生物载体填料。

当VOC废气透过所述生物载体填料的过程中，VOC废气内的有害物质会被所述生物载体填料内的所述复合微生物吸收处理。

S190：收集所述生物滴滤塔底部的喷淋液，并将所述喷淋液排出。

由于所述喷淋液流经所述生物载体填料后，所述喷淋液的性质会发生改变，因此需要收集所述生物滴滤塔底部的喷淋液，并将所述喷淋液排出，以对所述喷淋液进行后续的处理。

S200：测量所述喷淋液的当前理化参数值，并根据预设理化参数值，将所述当前理化参数值与所述预设理化参数值进行比对，用于调节所述喷淋液的理化参数值，完成所述调节操作后，使所述喷淋液重新向所述生物载体填料的顶部进行喷淋操作。

通过测量所述喷淋液的当前理化参数值，并根据预设理化参数值，将所述当前理化参数值与所述预设理化参数值进行比对，能够更好地了解所述喷淋液的所述当前理化参数值，并且将所述当前理化参数值与所述预设理化参数值进行比对后，能够得知所述当前理化参数值与所述所述预设理化参数值之间的差距，能够更好地调节所述喷淋液的理化参数，用于修正所述喷淋液的理化参数，使透过所述生物载体填料的所述喷淋液能够循环使用，使其能够重新向所述生物载体填料的顶部进行喷淋操作，节约了资源。

例如，理化参数值包括所述喷淋液的湿度、pH值、各营养物质的含量、各微量元素的含量等，所述调节操作具体为向透过所述生物载体填料的所述喷淋液添加调节液。

例如，所述喷淋液为所述驯化营养液。

VOC废气的处理方法，包括如下步骤：选取复合微生物；采用驯化营养液对所述复合微生物进行驯化操作，得到复合微生物液；对所述复合微生物液进行离心重悬操作，用于提高所述复合微生物液中微生物的浓度；将活性炭颗粒浸泡于所述复合微生物液内，得到微生物活性炭填料；选取骨架填料，将所述骨架填料与所述微生物活性炭填料混合，得到生物载体填料；将所述生物载体填料装填至所述生物滴滤塔内；采用喷淋液向所述生物载体填料的顶部进行喷淋操作，基于所述喷淋液自身重力，所述喷淋液能够流经所述生物载体填料，并且滴落至所述生物滴滤塔的底部；向所述生物载体填料的底部通入VOC废气，用于使VOC废气透过所述生物载体填料；收集所述生物滴滤塔底部的喷淋液，并将所述喷淋液排出；测量所述喷淋液的当前理化参数值，并根据预设理化参数值，将所述当前理化参数值与所述预设理化参数值进行比对，用于调节所述喷淋液的理化参数值，完成所述调节操作后，使所述喷淋液重新向所述生物载体填料的顶部进行喷淋操作，能够提高对VOC废气处理效率。

需要说明的是，上述各实施方式的“份”包括千克、克和毫克等计量单位，且在各实施方式中，所述“份”代表的含义相同或相异。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。