應用微生物優勢菌群凈化含揮發性有機廢氣的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于大氣污染防治領域，特別指一種應用微生物優勢菌群凈化含揮發性有機廢氣的裝置。
【背景技術】
[0002]造成空氣污染的含揮發性有機化合物(VOCs)廢氣種類包括烴類:苯、二甲苯、乙烷、石腦油、環己烷等；鹵烴:二氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、三氯苯、三氯甲烷、四氯化碳等；酮類:丙酮、環已酮等；脂類:醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲基環乙烷等；乙醚類:乙酸乙酯、二氧雜環己烷、糠醛、甲基溶纖劑等；醇類:甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇等；重合用單分子物體:氯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯等。
[0003]含揮發性有機化合物(VOCs)廢氣主要來源為石油化工、煤化工、汽車、造船、摩托車、自行車、家用電器、噴漆噴涂等行業在生產過程中排出的有機廢氣；印鐵制罐、化式塑料、印刷油墨、電纜、漆包線等流水生產線產生的有機廢氣；制鞋粘膠、制革鞣革過程中產生的廢氣；化學品生產、儲藏過程中產生的有機廢氣；膠卷生產和制藥過程中產生的有機廢氣；污水處理廠、垃圾處理場、屠宰廠、集約化畜禽養殖產生的有機廢氣。
[0004]目前，國內一般是利用污染物與載體二者在物理、化學性質上的差異，經過物理、化學變化，使污染物的物相或物質結構改變，從而實現分離或轉化的原理來凈化廢氣。在此過程中需要各種吸收劑、吸附劑、催化劑和能量。根據物理、化學性質的各不相同，凈化的方法有汽凝、燃燒、吸收、吸附和催化轉化等，這些方法技術復雜、投資和運行成本高、操作困難，并且容易造成二次污染。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術的不足，本實用新型提供一種應用微生物優勢菌群凈化含揮發性有機廢氣的裝置，該裝置設備簡單、運行費用低，并且在同一塔內能凈化多種成分的氣體，可以培養出微生物優勢菌群，選擇性和分解廢氣中有機物能力強、分解徹底、環境友好，無二次污染等優點。
[0006]為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:
[0007]應用微生物優勢菌群凈化含揮發性有機廢氣的裝置，包括培菌箱、氣體生物凈化塔、菌液循環栗、廢氣引風機、凈化后氣體引風機和排氣筒；
[0008]所述氣體生物凈化塔塔體內部從塔頂往塔底方向依次設有除霧器、菌液分布器、一級生物接觸填料、菌液再分布器、二級生物接觸填料以及菌液循環槽；所述氣體生物凈化塔的塔頂設有氣體出口，所述菌液分布器與所述除霧器之間的塔體側壁上設有菌液循環栗供給管，所述菌液循環槽的側壁上設有氣體進口、菌液供給管、菌液入口以及放空管；所述菌液入口與菌液循環栗供給管之間連接有菌液循環栗；
[0009]所述培菌箱與所述氣體生物凈化塔的菌液供給管連接；所述廢氣引風機與所述的氣體生物凈化塔的氣體進口連接；所述凈化后氣體引風機與所述氣體生物凈化塔的氣體出口連接，所述凈化后氣體引風機的排風端連接排氣筒。
[0010]優選方案:所述一級生物接觸填料分為上下兩層，上層為白楊樹粉碎料層，白楊樹粉碎料粒徑在30mm-65mm之間，上層厚度在550mm-650mm之間；下層為pH緩沖劑層，下層厚度在100mm-200mm之間。
[0011]優選方案:所述pH緩沖劑層為茶油柏粉碎料層，茶油柏粉碎料粒徑在30mm-65mm之間。
[0012]優選方案:所述二級生物接觸填料為稻殼生物質活性炭層，厚度為700-800mm，所述稻殼生物質活性炭的粒徑在30mm-65mm之間。
[0013]優選方案:所述一級生物接觸填料下設有一級支撐柵板；所述二級生物接觸填料下設有二級支撐柵板。
[0014]—種應用微生物優勢菌群凈化含揮發性有機廢氣的方法，使用上述裝置，具體包括以下步驟:
[0015](I)選取優勢菌株作為菌種:選取某石油化工企業苯乙烯車間的下水道進行污泥樣品采集，經實驗室分離篩選得到的降解含揮發性有機化合物的優勢菌株，所述優勢菌株包括假單胞菌、共桿菌、芽孢桿菌、節桿菌；
[0016](2)菌種的馴化:采用固體培養基對所述優勢菌株在26°C _28°C的恒溫培養箱內進行馴化培養10-15天，在固體培養基上形成菌落，得到馴化后的菌種；
[0017](3)菌液的配制:在所述培菌箱內放入不超過1/2容積的工業廢水以及菌種生長所需的營養物質，將步驟(2)所述馴化后的菌種接種至培菌箱內，低速攪拌，轉速<60r/min，控制水溫20-30°C，pH值6-9，溶解氧DO ( 0.5mg/L，污泥濃度為3.5g/L，每天攪拌8-10小時，經過5-6天的培養，液體成其紅色粉狀，得菌液；
[0018](4)菌種掛膜:將在培菌箱內配制好的菌液經菌液供給管引入菌液循環槽；當菌液循環槽中液位顯示高度至2/3處時，先開啟廢氣引風機，將廢氣經氣體入口引入塔底，再開啟菌液循環栗，菌液經菌液供給管輸送至塔頂向下噴淋，這時向下噴淋的菌液和向上引進的廢氣在一級生物接觸填料和二級生物接觸填料中逆向接觸，以一級生物接觸填料和二級生物接觸填料為載體，以廢氣中的有機物為營養源，以菌液為種碳，進行充分的接觸生化反應，控制pH為4.5-10，溫度20-300C，溶解氧DO彡0.3mg/mL，噴淋強度0.5_lm3/m2.h，每天開啟循環栗4-5小時，經過6-8天后，兩層填料表面呈粉紅色膠粘狀，表明在兩層填料表面形成了含有微生物優勢菌群的生物膜；
[0019](5)系統運行:待處理的廢氣從底部進入氣體生物凈化塔，經一級生物接觸填料和二級生物接觸填料，與附著在填料表面的微生物優勢菌群接觸而得到凈化，凈化后的氣體經塔頂除霧器除霧后，由塔頂的氣體出口經凈化后引風機輸送至排氣筒高空排放。
[0020]優選方案:步驟(2)所述菌種馴化的具體步驟包括:
[0021](I)對菌種進行活化處理；
[0022](2)配制細菌培養馴化液:每10mL細菌培養馴化液由1mL工業廢水與90mL-100mL細菌培養液混合組成；
[0023](3)在細菌培養馴化液加入瓊脂，混合均勻，滅菌后冷卻，灌裝在培養皿中，待冷卻形成固體培養基后，加入菌種；
[0024](4)將加入菌種的培養皿放入恒溫箱在26°C -28°C培養，并每天觀察培養基上菌落形成，逐步馴化直至成功，菌種的馴化時間為10-15天。
[0025]步驟(4)所述生物膜厚度優選為1.5-2.0mm。
[0026]步驟⑷所述微生物優勢菌群包括以下微生物:假單胞菌(Pseudomonas)、黃桿菌(Flavobactterm)、共桿菌(Flavobactterum)、芽抱桿菌(Bacillus)、節桿菌(Arthrobacter)、奢酸菌(Acidophiles)、球衣菌(Microcollus)、動膠菌(Zoogloea)、發硫菌(Th1therix)、諾卡菌(Nocardia)、小單胞菌(Micromonospora)、鏈霉菌(Streptomyces)、假絲酵母菌(Candida)、曲霉菌(Aspergillus)、梭狀芽孢桿菌(Clostridium)、分枝桿菌(Mycobacterium)、酵母菌(Saccharomyces)、交鏈孑L霉菌(Alternaria)、謙孔霉菌(Fusarium)、棒狀桿菌(Corynebacterium)、木霉菌(Trichoderma)、脫硫鹽還原菌(Sulfate-Reducing Bacteria)、陰溝桿菌(Enterobactercloacae)、產喊菌(Alcaligenes faecalis)、乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)、氣單胞菌(Aeromonas SP)、鐵細菌(Crenothrix)、芽抱枯草桿菌(Bacillus sublis)、紅螺菌(Rhodospirllum rubrum)、貝氏硫細菌(Beggiatoa)、屈燒桿菌(Flexibacter)、黃單胞菌(Xanthomonas maltophilia)、錯狀芽抱桿菌(Bacills cereussp)、鄰單胞菌(Ples1monas)、歐文氏菌(Eruinia)、腸細菌(Enterobacler)、不動細菌(Acinclobaber)等。
[0027]豐富的微生物吸附固定在填料上。由于是采用優勢菌種掛膜，即引入的優勢菌種和在調試過程中生物接觸填料上生長的經過載體環境篩選、變異和富集的優勢菌混合，形成優勢菌群，這些優勢菌群協同共生，能大幅提高凈化含揮發性有機廢氣(VOCs)的整體效會K。
[0028]步驟(5)所述系統運行時控制廢氣與填料的接觸時間優選為15-20S。
[0029]該方法含揮發性有機物(VOCs)廢氣的凈化過程就是利用選取、分離、馴化、培菌和填料優勢菌種掛膜等一系列手段培育的微生物優勢菌群在適宜的環境條件下，利用廢氣中的有機成分作為碳源和能源，維持其生命活動，并將有機物同化為簡單的C02、H2O和細胞質的過程。微生物優勢菌群對有機物不僅有獨立氧化作用，而且還有協同共生氧化作用(共同代謝)。多種微生物在相同條件下均可正常繁殖，因此在一套生物凈化塔內可用凈化多種成分的氣體。
[0030]優勢菌群中含有的發酵型微生物在其生長過程中形成的酸性環境，可以有效的抑制腐敗性微生物的生長，提高處理效果。
[0031]與常規處理法相比，本實用新型的裝置可以培養出微生物優勢菌群，凈化含揮發性有機廢氣具有設備簡單、運行費用低，并且在同一塔內能凈化多種成分的氣體。
[0032]本實用新型可應用與石油化工、煉油、焦化、紡織印染、合成革、制藥、農藥、精細化工、煤化工、造紙、污水處理、垃圾填埋場、集約化畜禽養殖等行業產生的含揮發性有機化合物(VOCs)的廢氣凈化、市場前景廣闊。
【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型的裝置立面示意圖；
[0034]圖2為本實用新型的氣體生物凈化塔結構圖；
[0035]在圖中
[0036]1-培菌箱
[0037]2-氣體生物凈化塔
[0038]2-1-除霧器；2-2_菌液分布器；2-3_ —級生物接觸填料；2_4_ —級支撐柵板；2-5-菌液再分布器；2-6_ 二級生物接觸填料；2-7_ 二級支撐柵板；2-8_菌液循環槽；2-9-氣體出口 ；2-10_菌液供給管；2-11-氣體進口 ；2-12_菌液循環栗入口 ；2_13_菌液循環供給管；2-14_放空管；2-15_液位計；
[0039]3-菌液循環栗
[0040]4-廢氣引風機
[0041]5-凈