一种电强化生物处理含氯有机废气的方法

本发明涉及环境治理，尤其涉及一种电强化生物处理含氯有机废气的方法。

背景技术：

1、在科技飞速发展的社会，人们越来越享受科技进步带来的成果。但是在各种工业技术发展的过程中，也有大量的问题随之而来。生产过程中产生的废弃物就是其中一项，尤其是废气问题更是急需处理，而含氯挥发性有机废气(cl-vocs)由于其存在的广泛性、自身毒性、多氯副产物等问题成为了废气的主要研究对象。含氯有机废气因其本身高毒性、高稳定性和难降解性等特点加大了其处理的难度。

2、在现有技术中对于含氯有机废气的处理多采用吸收剂吸收的方法，利用相似相溶的原理将废气通入低挥发或者不挥发吸收剂中，后续再利用有机物沸点不同进行精馏或蒸馏分离，但在实际工业应用中，吸收后的有机溶剂和表面活性剂会成为废液造成二次污染，如若再生处理，也会增加成本；另外一种常用的方法为生物-光催化联用法，将微生物降解与光生电子产生的羟基自由基氧化降解相结合，共同降解含氯有机废气，这种方法能对废气进行有效的处理，但是处理过程中会出现反应不稳定，效率低的情况。因此急需一种成本低，效率高的废气处理方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种电强化生物处理废气的方法。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种电强化生物处理含氯有机废气的方法，包含下列步骤：

4、(1)将含氯有机废气进行电解，得到电处理废气；

5、(2)将电处理废气进行微生物降解，得到低浓度含氯有机废气；

6、(3)将低浓度含氯有机废气通过大孔树脂进行吸附，完成处理。

7、作为优选，步骤(1)中所述电解的正极个数为4～8个，所述电解的负极为镍网或铝网；

8、所述电解的正负极放电间距为30～60mm，放电电压为18～22kv。

9、作为优选，步骤(1)中所述电解的气体流速为350～400ml/min。

10、作为优选，步骤(2)中微生物降解在水中进行；

11、所述水中包含碳源、氮源和填料；

12、所述碳源的浓度为0.15～0.22mol/l，所述水的碳氮比为7.5～9.3；

13、所述碳源为葡萄糖、淀粉或乙酸钠，所述氮源为尿素或氯化铵。

14、作为优选，所述填料的制备方法包含下列步骤：

15、(a)将聚偏氟乙烯的n,n-二甲基甲酰胺溶液进行静电纺丝，得到纤维膜；

16、(b)将纤维膜、抗坏血酸和氯化铁溶液混合后加入硼氢化钠进行还原反应，即得所述填料。

17、作为优选，步骤(a)中所述聚偏氟乙烯的n,n-二甲基甲酰胺溶液中聚偏氟乙烯和n,n-二甲基甲酰胺的质量体积比为1g：4～5ml；

18、聚偏氟乙烯和n,n-二甲基甲酰胺混合后进行静电纺丝，所述混合的频率为25～30khz，所述混合的时间为0.5～1h；

19、所述静电纺丝的电压为12～16kv，推注速度为18～20ml/h，针头和接收铝箔的距离为10～12cm，针头内径为0.26～0.3mm。

20、作为优选，步骤(b)中所述纤维膜和抗坏血酸的质量比为1：0.6～0.9；

21、所述纤维膜和氯化铁溶液的质量体积比为1g：15～20ml；

22、所述氯化铁溶液的质量分数为23～26％；

23、所述纤维膜和硼氢化钠的质量比为1：0.5～0.8；

24、步骤(b)中所述混合溶液的搅拌转速为200～300rpm，温度为30～40℃，时间为1～1.5h；

25、所述还原反应的搅拌转速为200～300rpm，温度为75～80℃，时间为0.5～1h。

26、作为优选，步骤(2)中所述微生物降解的菌种为地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、白腐真菌、鞘脂单胞菌或扭脱甲基杆菌dm4；

27、将菌种、碳源、氮源和水混合进行驯化，得到菌种溶液；

28、所述碳源为葡萄糖、淀粉或乙酸钠，所述氮源为尿素或氯化铵；

29、所述菌种和碳源的质量比为1：0.8～1.2；

30、所述菌种和氮源的质量比为1：0.8～1.2；所述菌种和水的质量体积比为1g：8～12ml；

31、所述驯化的温度为20～30℃，时间为40～60天；

32、所述菌种溶液和步骤(b)中所述填料的体积质量比为1ml：1.2～1.4g；

33、将菌种溶液和步骤(b)中所述填料混合后使用；

34、所述混合的温度为20～30℃，时间为15～25天。

35、作为优选，步骤(2)中所述微生物降解的温度为20～30℃，空床停留时间为3.5～120s，电流为1.2～1.5ma。

36、作为优选，步骤(3)中所述大孔树脂的粒度为d95，填装量为52～76cm3，填装高度为0.012～0.02cm，过面风速≤0.2m/s，低浓度含氯有机废气的气体流速为600～800ml/min，压力为0.3～0.45mpa。

37、本发明提供了一种电强化生物处理含氯有机废气的方法。本发明以“电解-生物-吸附”的方式进行；本发明将含氯有机废气通入等离子体反应器进行电解，通过外加强电场的方式，供给电子能量，从而转变为高能电子；高能电子对空气中的氧气等气体进行刺激和电离，生成活性基团并作用于废气，去除废气中的大部分含氯有机气体得到电处理废气；将电处理废气导入到生物处理池中，此步骤的重点在于微生物的处理与电刺激相互作用；采用静电纺丝的方式获得导电填料，将驯化过的微生物在填料表面进行挂膜，在处理过程中施加一定的电流，刺激微生物反应加大生理活性，从而达到微生物的高效处理和繁殖，在水相环境中使废气中的含氯有机化合物经过微生物处理达到氧化分解的目的；此时获得低浓度含氯有机废气已接近排放标准，经过大孔树脂吸附其中的含氯有机化合物，达到可排放标准。

38、本发明提供的处理方法，简单高效，多工艺的联用可以有效的处理含氯有机废气，而且降低了各项工艺的要求，从而降低成本。

技术特征：

1.一种电强化生物处理含氯有机废气的方法，其特征在于，包含下列步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述电解的正极个数为4～8个，所述电解的负极为镍网或铝网；

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述电解的气体流速为350～400ml/min。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中微生物降解在水中进行；

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述填料的制备方法包含下列步骤：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(a)中所述聚偏氟乙烯的n,n-二甲基甲酰胺溶液中聚偏氟乙烯和n,n-二甲基甲酰胺的质量体积比为1g：4～5ml；

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(b)中所述纤维膜和抗坏血酸的质量比为1：0.6～0.9；

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述微生物降解的菌种为地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、白腐真菌、鞘脂单胞菌或扭脱甲基杆菌dm4；

9.如权利要求1或8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述微生物降解的温度为20～30℃，空床停留时间为3.5～120s，电流为1.2～1.5ma。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述大孔树脂的粒度为d95，填装量为52～76cm3，填装高度为0.012～0.02cm，过面风速≤0.2m/s，低浓度含氯有机废气的气体流速为600～800ml/min，压力为0.3～0.45mpa。

技术总结
本发明属于环境治理技术领域。本发明提供了一种电强化生物处理含氯有机废气的方法；本发明以“电解‑生物‑吸附”的方式进行；本发明将废气通入等离子体反应器进行电解，高能电子对空气中的氧气等气体进行刺激和电离，生成活性基团并作用于废气，去除废气中的大部分含氯有机气体得到电处理废气；将电处理废气导入到生物处理池中；采用静电纺丝的方式获得导电填料，将驯化过的微生物在填料表面进行挂膜，在处理过程中施加一定的电流，刺激微生物反应加大生理活性；此时获得的低浓度含氯有机废气已接近排放标准，经过大孔树脂吸附后进一步降低其中的含氯有机化合物，达到可排放标准。本发明提供的处理方法，降低了各项工艺的要求和成本。

技术研发人员：杨百忍,钱进,李东祥,吴一凡,仇伟,崔彤,杨瑞丽,孙祝秋
受保护的技术使用者：盐城工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13