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在废水处理、生物制药、皮革、油漆和化工等企业生产过程中产生的恶臭及挥发性有机污染物问题一直是这些企业发展过程中需要解决的环境问题。生物脱臭法是国内近年来发展起来的广泛应用的空气污染控制技术。
某青霉素制药厂的污水处理车间排放出含有醋酸丁酯、H2S等刺激性混合气体,不但味道难闻,而且对人体有害。本研究以H2S和醋酸丁酯的混合气体为研究对象,采用相同大小的生物滴滤塔A#和B#单独运行或串联运行的方式,分别考察一步法和两步法对该气体的去除效率,以实现高效率、低成本地处理含硫臭气及挥发性有机气体,消除环境污染,提高人们生活质量的目的。
采用一步法(同塔挂相同生物膜同时去除混合气体的方法)处理H2S和醋酸丁酯混合气体,在温度25℃-35℃、进气流量5.5m3/h(停留时间47.8s)、喷淋水量12L/(L·d),且通入B#生物滴滤塔醋酸丁酯的浓度维持在1100mg/m3左右的条件下,当混合气体中的H2S从0增加至190mg/m3时,醋酸丁酯去除率从96%降至74.3%。说明H2S对醋酸丁酯的去除有干扰作用,这是由于H2S在B#塔中不断被氧化成H2SO4,导致系统中pH值降低,从而抑制了醋酸丁酯异养菌的生长。
从已取得良好脱臭效果的生物滴滤塔填料上,分离出一株硫氧化菌H21,通过16SrRNA实验结果表明,该菌种属红球菌属。将其菌扩大培养,挂膜于生物滴滤塔A#。
采用两步法(异塔挂不同生物膜串连去除混合气体的方法),将挂有纯硫氧化菌生物膜的A#塔与挂有活性污泥生物膜的B#塔串联使用,考察其对硫化氢和醋酸丁酯混合气体的去除效果。结果表明,在温度25℃-35℃、6.5m3/h(停留时间40s)、喷淋水量12L/(L·d),且混合气体中H2S浓度低于600mg/m3、醋酸丁酯浓度维持在1100mg/m3左右的条件下,A#塔对H2S的去除率没有受到混合气体中醋酸丁酯的影响,而B#塔在A#塔已去除了气体中H2S的情况下,对醋酸丁酯的去除率也保持在96%以上;当混合气体中硫化氢浓度大于600mg/m3时,醋酸丁酯的总去除率开始下降。这是由于A#塔没有除净的H2S对B#塔醋酸丁酯的去除产生干扰所致。
总之,采用两个生物滴滤塔挂不同生物膜串连去除混合气体中不同污染气体的两步法,可避免污染成分之间的相互干扰,具有去除率高、不需药品、不需更换填料、投资少、运行管理费用低等优点,并且在运行期间没有更换填料,也没有发生堵塞现象,可长期稳定运行。