随着喷淋 液降落到装置底部的滴滤池中。滤液池中含有大量人工定向筛选扩培的铜绿假单胞菌液将 对捕捉到的污染物质进行彻底的降解。（系统会定时将培养罐扩培的铜绿假单胞菌液补充 进入滴滤池中，使系统可以一直保持高水平的铜绿假单胞菌液浓度，以满足生物滴滤系统 对VOC气体的高效处理。）在此过程中，如硫化氢，氨气等水溶性的污染成分、以及大部分的 烃类VOC成份将得到较高的去除。
[0038] 经过生物滴滤单元预处理后剩余的低浓度气体再进入生物过滤单元。在生物过滤 单元中，气体进入生物过滤介质填料层，与定期加湿的生物过滤介质球进行充分接触，此过 程中，气体中难溶性污染组份（如有机硫、较大分子量烃类等）被多孔介质吸附在表面，并 被介质中微生物群捕获并进行生物降解。在足够停留时间的情况下，可实现对疏水性污染 物质最大化的去除。此过程中系统会定时将培养罐的外排污泥非连续地、均匀地投加到生 物过滤单元内的填料顶部，利用间歇喷淋加湿的新鲜水，将污泥带到填料层的各生物滤球 表面。经生物过滤单元处理后的气体，直接经风机高空排放。
[0039] 本发明的滴滤单元和过滤单元分别采用惰性有机填料和生物介质，由于所采用的 生物介质自身带有营养底物，并且介质中的微生物会从收集的废气中捕获所需的污染物质 作为自身生命活动的养料，使得系统在正常运行时不需要额外添加营养液，从而有效节省 了运行成本。
[0040] 电导CS的作用：当电导所测盐度值达到上限lOOOOum/cm时，打开排污阀排出部分 滤液，补充新鲜水。
[0041] pH计的作用：当pH不在正常值时通过补充中和剂使滴滤液保持在铜绿假单胞菌 生存要求的5. 5-7.0范围内。
[0042] 过滤单元顶部污泥的喷淋补充：定期对第二填料层的生物介质上的铜绿假单胞菌 进行检测，当其数量低于极限值IO7时需要喷淋培养罐底部污泥到过滤单元填料的上层，通 过日常加湿喷淋将活性污泥均布到第二填料层上生物介质球的表面。
[0043] 本发明采用的VOC的生物处理技术是利用微生物代谢活动来降解污染物质，可将 VOC转化为两部分代谢产物：一部分作为细胞代谢的能源和细胞组成物质；一部分为基本 无害的小分子物质（如水、二氧化碳等）。VOC进入装置后，一部分由气相传质到液相，通过 扩散和对流，从液膜表面扩散到含有铜绿假单胞菌的生物膜上，另一部分通过装置顶部的 喷淋，洗涤下来，随着喷淋液进入到底部的滴滤池中。
[0044] 当VOC与铜绿假单胞菌接触时，在苯系物加氧酶的作用下，将苯系物转化为酚类 物质，然后在酚类双加氧酶催化下，在间位或者邻位裂解开环，经醛酸类物质生成乙酰辅酶 A和酸类，最后通过TCA循环被彻底矿化为二氧化碳和水。双加氧酶是铜绿假单胞菌降解 VOC的关键酶系，负责打开苯环结构，由多聚体和许多亚基组成。此外，铜绿假单胞菌在生 长代谢过程中，通过糖酵解途径和一系列的糖基转化反应，由algC基因编码的磷酸-甘露 糖-变位酶在中心代谢途径中负责藻酸盐生物合成途径中由6-磷-甘露糖向1-磷酸-甘 露糖的转变，随后的1-磷酸-甘露糖到dTDP-L-鼠李糖的生物合成中的酶由rmlBDAC操纵 子实现；同时，在酮酯酰还原的水平上，菌体体内的脂肪酸发生酶催化反应，生成-羟基 脂肪酸，dTDP-L-鼠李糖和P-羟基脂肪酸在Rtl和Rt2酶的催化作用下合成鼠李糖脂。鼠 李糖脂的出现将有利于铜绿假单胞菌处理VOC废气，因为鼠李糖脂可促进疏水性有机物质 的溶解吸收和降解。在处理过程中，鼠李糖脂一方面可以刺激菌体细胞外排多糖物质，通过 乳化作用或增溶作用提高铜绿假单胞菌细胞表面的疏水性和VOC污染物在水相中的溶解 度，使得菌体更易吸收和摄取污染物，另一方面鼠李糖脂作用于铜绿假单胞菌细胞表面后， 大大提高了细胞对VOC污染物的亲和力，促进VOC污染物质从细胞外向细胞内的运输，在鼠 李糖脂的这两个方面的作用下，大大提高了铜绿假单胞菌对VOC废气的吸收转化速率，SP 提高了对VOC的处理效率。
[0045] 表1为利用本发明处理装置及方法及传统工艺方法降解VOC的实验数据对比。
[0046]表1
[0047]
[0048] 由表1可知本发明VOC的平均去除率达到了 66%，处理后气体满足《恶臭污染物 排放标准》GB14554-93和《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996标准要求，且VOC的去 除率远远高于现有传统处理工艺。
[0049] 以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用 于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的 思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种利用铜绿假单胞菌降解VOC的装置，包括滴滤池、吸收塔及菌种培养罐，其特征 在于：吸收塔由滴滤单元和过滤单元组成，两单元顶部由风管道连通，滴滤单元与过滤单元 的底部通过排液管与滴滤池相连；滴滤单元自下而上设有缓冲布气通道、第一格栅板及第 一填料层，第一填料层上方设有若干喷嘴A，喷嘴A通过循环水管道与滴滤池相连，循环水 管道上设有循环栗；过滤单元自下而上设有缓冲出气通道、第二格栅板及第二填料层，第二 填料层上方设有喷嘴B，喷嘴B通过污泥管道与设在菌种培养罐底部的沉淀污泥出口相连， 污泥管道上设有污泥栗A;滴滤单元的缓冲布气通道及过滤单元的缓冲出气通道上分别设 有进气口和排气口；菌种培养罐的菌液出口通过补液管道与滴滤池相连，补液管道上设有 排液阀，菌种培养罐内还设有加热器。2. 根据权利要求1所述的一种利用铜绿假单胞菌降解VOC的装置，其特征在于：所述 菌种培养罐上还设有曝气池水引入口，曝气池水引入口通过曝气池水管道与曝气池相连， 曝气池水管道上设有污泥栗B。3. 根据权利要求1所述的一种利用铜绿假单胞菌降解VOC的装置，其特征在于：所述 菌种培养罐内还设有曝气器，曝气器通过曝气管道与曝气风机相连。4. 根据权利要求1所述的一种利用铜绿假单胞菌降解VOC的装置，其特征在于：所述 滴滤池内还设有pH计和电导率计，用于测量滴滤池内滴滤液的pH及电导率。5. 根据权利要求1所述的一种利用铜绿假单胞菌降解VOC的装置，其特征在于：所述 污泥管道上接近出口端的位置处设有新鲜水进入管道。6. 根据权利要求1所述的一种利用铜绿假单胞菌降解VOC的装置，其特征在于：所述 循环水管道上设有排污支路，排污支路上设有排污阀。7. 根据权利要求1所述的一种利用铜绿假单胞菌降解VOC的装置，其特征在于：所述 滴滤池及吸收塔外侧均设有保温层。8.-种利用铜绿假单胞菌降解VOC的方法，其特征在于：包括如下步骤： (1) 向菌种培养罐内加入铜绿假单胞菌浓缩液； (2) 引入曝气池水进入菌种培养罐并启动安装在菌种培养罐内的加热器，维持水体温 度在30°C左右； (3) 向菌种培养罐内投加营养物，并定时检测培养罐内的铜绿假单胞菌数量，当其数量 增加到极限值时以待备用； (4) 将达到极限值的铜绿假单胞菌菌液加入到滴滤池内； (5) 将滴滤池内菌液引入到滴滤单元，同时将培养罐底部的沉淀污泥连同新鲜水引入 到过滤单元，废气分别经过滴滤单元及过滤单元的处理后排出。
【专利摘要】本发明提供了一种利用铜绿假单胞菌降解VOC的装置及方法，包括滴滤池及吸收塔，还包括菌种培养罐，吸收塔由滴滤单元和过滤单元组成，两单元顶部由风管道连通，滴滤单元与过滤单元的底部通过连通管与滴滤池相连；滴滤单元自下而上设有缓冲布气通道、第一格栅板及第一填料层、喷嘴A，喷嘴A通过循环水管道与滴滤池相连；过滤单元自下而上设有缓冲出气通道、第二格栅板及第二填料层、喷嘴B，喷嘴B通过污泥管道与设在培养罐底部的沉淀污泥出口相连；培养罐的菌液出口通过补液管道与滴滤池相连。该装置及方法投资成本低，无二次污染，运行效果好，VOC去除率高，旨在解决现有技术中没有利用铜绿假单胞菌降解VOC的问题。
【IPC分类】B01D53/84, B01D53/72
【公开号】CN105056751
【申请号】CN201510434647
【发明人】赵力, 张生, 王雪, 叶帆, 张葵红
【申请人】北京沃太斯环保科技发展有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月22日