一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法技術

一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法，涉及生物難降解有機物的高級氧化方法。含生物難降解有機物廢氣的多級逆流吸收；在最后一個吸收裝置和倒數第二個吸收裝置之間設置紫外線光催化反應裝置，內置真空紫外燈；將經過第一個吸收裝置中的部分吸收液泵入添加有反硝化菌的生物氧化裝置中，同時向生物氧化裝置中添加含硝酸鹽或稀硝酸溶液；或將經過第一個吸收裝置中的部分吸收液泵入添加有反硝化菌的生物氧化裝置中，同時向生物氧化裝置中添加含硫酸鹽還原菌和硫酸鹽溶液；將生物氧化裝置的出水引入到第一個吸收裝置的吸收液中；生物氧化裝置產生的氣體用管道引入到紫外線光催化反應裝置的進氣口中。

An advanced oxidation method of waste gas containing biorefractory organics

The invention relates to a high-level oxidation method of waste gas containing biorefractory organics, which relates to a high-level oxidation method of biorefractory organics. Multistage counter current absorption of waste gas containing biorefractory organics; UV photocatalytic reaction device is set between the last absorption device and the penultimate absorption device with built-in vacuum ultraviolet lamp; part of the absorption liquid passing through the first absorption device is pumped into the biological oxidation device with denitrifying bacteria added, and nitrate or dilute nitric acid is added to the biological oxidation device at the same time Solution; or pump part of the absorption liquid passing through the first absorption device into the biological oxidation device added with denitrifying bacteria, and add sulfate reducing bacteria and sulfate solution to the biological oxidation device at the same time; introduce the effluent of the biological oxidation device into the absorption liquid of the first absorption device; introduce the gas produced by the biological oxidation device into the ultraviolet photocatalytic reaction through pipes In the air inlet of the unit.

【技術實現步驟摘要】
一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法
本專利技術涉及生物難降解有機物的高級氧化方法，尤其是涉及到一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法。
技術介紹
揮發性有機物是大氣中O3和PM2.5的重要前體物，是大氣污染治理的重點和難點。大量揮發性有機物在空氣中聚集還容易導致城市降雨過程中初雨COD濃度高，與氮和磷一起成為河流、湖泊、土壤等環境的重要污染源。生物難降解有機物如芳香烴、多環芳烴、脂肪烴、持久性有機污染物等進入土壤或水體后，由于生物難降解，影響周期長，影響難消除，治理成本極高。含揮發性有機物廢氣最理想的治理方法就是燃燒法，不管是什么有機物，只要溫度足夠高，都能完全分解為二氧化碳和水，燃燒法有直接燃燒或催化燃燒或吸附脫附后燃燒等技術或技術組合。一般含生物難降解有機物廢氣往往濃度較低，燃燒成本較高。生物處理是燃燒法之外最直接能夠把有機物轉化為水和二氧化碳的有效方法。對于水溶性易生物降解有機物效果較好，而生物難降解有機物的生物處理存在不少技術和成本的難點。在土壤污染和地下水污染的修復中，生物難降解有機物也是一樣非常困難，被生物難降解有機物污染飲用水容易導致健康問題，廢水中含生物難降解有機物也導致治理設施運行不正常。含生物難降解有機物廢氣使用生物處理法往往效果差，好氧處理導致有機物隨曝氣再次進入大氣，厭氧處理往往因微生物活性被抑制而無法分解或隨產氣重新進入大氣。生物難降解有機物之所以難被微生物利用，即是物質水溶性較差，也是具有生物毒性，采用特種菌種往往因環境物質多樣性，培育特種菌的優勢菌群周期較長較難。采用生物處理含生物難降解有機物廢氣，如果產生的廢水或滲濾液未經進一步處理，直接排入城市下水道，會在管道中再次進入大氣，甚至危及管道安全，且不受控制的含揮發性有機物在污水廠的好氧曝氣環境中也會再次進入大氣；如果直接排入外環境則污染地表水、地下水或土壤。飲用水、廢水中含生物難降解有機物一般采用高級氧化技術，如芬頓氧化、臭氧氧化、高鐵酸鹽氧化等一種或數種技術組合。廢氣中含生物難降解有機物如二噁英等采用活性炭吸附。土壤中含生物難降解有機物往往采用氣相抽提、熱脫附、固化穩定、化學淋洗、特種細菌等方法或技術組合。含生物難降解有機物廢氣往往濃度較低，風量較大，使用生物處理效率低且占地面積大，燃燒往往投資和運維成本高。采用低溫等離子和UV光解技術等高級氧化技術成為流行的選擇但是存在去除效率較低能耗大且易產生二次污染等問題。UV光解-生物處理的技術組合隨之產生且廣泛應用。中國專利CN105498478B將氣相光解與液相光催化氧化有效結合，通過在液相中加入催化劑，使得揮發性有機物經光解后進入液相中并發生催化氧化、臭氧氧化等反應，最終實現有機廢氣高效穩定的降解。中國專利CN207614645U結合紫外高級氧化和雙氧水技術治理有機廢氣。中國專利CN109268851A利用紫外光解聯合催化燃燒技術，以微波驅動無極紫外光源，并作為催化燃燒的熱源，具有降解效率高。中國專利CN109351187A將芬頓催化劑負載于納米碳球傳質粒子表面，納米粒子加快氣態污染物向芬頓試劑的傳質速率，納米粒子表面的催化劑加速芬頓試劑中污染物的降解，形成粒子強化傳質和催化反應的耦合效應，提高芬頓反應降解氣態揮發性有機物的效率。有機廢氣中有機物組分較多，采用技術組合能夠發揮各種技術的優點抑制各自的缺點，能夠有效提升有機廢氣的去除率和降低投資運維成本。傳統的活性炭(或沸石)吸附脫附-催化燃燒組合技術解決大風量低濃度問題，新興的紫外光-活性碳吸附能夠解決二次污染問題。本專利技術基于紫外光解技術和生物氧化技術組合，用紫外光降解生物難降解有機物，用生物氧化處理易生物降解有機物，條件許可還能同時降解含硝態氮廢水的總氮。
技術實現思路
本專利技術的目的在于發揮不同高級氧化技術的優勢，對高級氧化技術進行組合以提升氧化技術的效率，用于處理含生物難降解有機物廢氣，投資費用相對較少、運行維護簡單，處理效率相對較高的一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法。本專利技術包括以下步驟：1)含生物難降解有機物廢氣的多級逆流吸收；在步驟1)中，所述含生物難降解有機物廢氣可為工藝過程產生的廢氣或土壤、水體等氣相抽提產生的廢氣；所述含生物難降解有機物廢氣的難降解有機物可為芳香烴、多環芳烴、脂肪烴、持久性有機污染物等；所述含生物難降解有機物廢氣的多級逆流吸收的具體方法可為：開啟廢氣吸收裝置中的循環水泵和風機；吸收液開始為水，在最后一個吸收裝置中補充，并依次逆流至倒數第一個吸收裝置、倒數第二個吸收裝置，最后進入第一個吸收裝置中；含生物難降解有機物廢氣經過多個吸收裝置后，第一個吸收裝置的吸收液中含有機物濃度最高，且多為水溶性有機物，最后一個吸收裝置含有機物濃度最低；吸收裝置可設2～5個；吸收液的pH維持在6～9。2)在最后一個吸收裝置和倒數第二個吸收裝置之間設置紫外線光催化反應裝置，內置真空紫外燈；含生物難降解有機物廢氣經倒數第二個吸收裝置的吸收液吸收后，廢氣主要為難溶于水的有機物，經紫外線光催化反應裝置后廢氣進入最后一個吸收裝置，并經排氣筒排入大氣。3)將經過步驟1)中的第一個吸收裝置中的部分吸收液泵入添加有反硝化菌的生物氧化裝置中，同時向生物氧化裝置中添加含硝酸鹽或稀硝酸溶液；或將經過步驟1)中的第一個吸收裝置中的部分吸收液泵入添加有反硝化菌的生物氧化裝置中，同時向生物氧化裝置中添加含硫酸鹽還原菌和硫酸鹽溶液；在步驟3)中，所述生物氧化裝置的水力停留時間為6～36h；所述硝酸鹽可采用來源于含硝酸鹽廢水。4)將步驟3)中的生物氧化裝置的出水引入到第一個吸收裝置的吸收液中；在步驟4)中，所述將步驟3)中的生物氧化裝置的出水引入到第一個吸收裝置的吸收液中的具體方法可為：吸收液經生物氧化裝置后，反硝化菌利用硝酸鹽將有機物氧化為二氧化碳和水，硝酸鹽被有機物還原為氮氣；有機物在溶液中的濃度降低，循環至第一個吸收裝置中繼續作為吸收液使用。5)生物氧化裝置產生的氣體用管道引入到紫外線光催化反應裝置的進氣口中。在步驟5)中，所述生物氧化裝置產生的氣體用管道引入到紫外線光催化反應裝置的進氣口中的具體方法可為：生物氧化裝置的產氣中含有部分生物難降解有機物，一起進入紫外線光催化反應裝置進一步氧化，并經最后一個吸收裝置中的水吸收后逐級返回第一個吸收裝置中。本專利技術適用于含生物難降解有機廢氣的治理，結合紫外光催化氧化和微生物氧化技術，將水溶性有機物直接微生物氧化，不溶于水且生物難降解的有機物通過紫外光催化氧化后轉化為水溶性有機物且生物易降解。由于水溶性有機物被吸收后，廢氣中有機物濃度多為難水溶性有機物，進入紫外線光催化裝置后能夠提升氧化效率，廢氣再經最后一個吸收裝置，能夠吸收紫外線光催化反應裝置中產生的水溶性有機物和二次污染物，吸收后，吸收液逆流進入倒數第二個吸收裝置，促進了廢氣吸收效率。水溶性有機物由于生物氧化裝置氧化濃度降低可繼續用作吸收液。附圖說明圖1為本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法，其特征在于包括以下步驟：/n1)含生物難降解有機物廢氣的多級逆流吸收；/n2)在最后一個吸收裝置和倒數第二個吸收裝置之間設置紫外線光催化反應裝置，內置真空紫外燈；/n3)將經過步驟1)中的第一個吸收裝置中的部分吸收液泵入添加有反硝化菌的生物氧化裝置中，同時向生物氧化裝置中添加含硝酸鹽或稀硝酸溶液；或/n將經過步驟1)中的第一個吸收裝置中的部分吸收液泵入添加有反硝化菌的生物氧化裝置中，同時向生物氧化裝置中添加含硫酸鹽還原菌和硫酸鹽溶液；/n4)將步驟3)中的生物氧化裝置的出水引入到第一個吸收裝置的吸收液中；/n5)生物氧化裝置產生的氣體用管道引入到紫外線光催化反應裝置的進氣口中。/n

【技術特征摘要】
1.一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法，其特征在于包括以下步驟：
1)含生物難降解有機物廢氣的多級逆流吸收；
2)在最后一個吸收裝置和倒數第二個吸收裝置之間設置紫外線光催化反應裝置，內置真空紫外燈；
3)將經過步驟1)中的第一個吸收裝置中的部分吸收液泵入添加有反硝化菌的生物氧化裝置中，同時向生物氧化裝置中添加含硝酸鹽或稀硝酸溶液；或
將經過步驟1)中的第一個吸收裝置中的部分吸收液泵入添加有反硝化菌的生物氧化裝置中，同時向生物氧化裝置中添加含硫酸鹽還原菌和硫酸鹽溶液；
4)將步驟3)中的生物氧化裝置的出水引入到第一個吸收裝置的吸收液中；
5)生物氧化裝置產生的氣體用管道引入到紫外線光催化反應裝置的進氣口中。


2.如權利要求1所述一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法，其特征在于在步驟1)中，所述含生物難降解有機物廢氣為工藝過程產生的廢氣或土壤、水體氣相抽提產生的廢氣。


3.如權利要求1所述一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法，其特征在于在步驟1)中，所述含生物難降解有機物廢氣的難降解有機物為芳香烴、多環芳烴、脂肪烴、持久性有機污染物。


4.如權利要求1所述一種含生物難降解有機物廢氣的高級氧化方法，其特征在于在步驟1)中，所述含生物難降解有機物廢氣的多級逆流吸收的具體方法為：
開啟廢氣吸收裝置中的循環水泵和風機；吸收液開始為水，在最后一個吸收裝置中補充，并依次逆流至倒數第一個吸收裝置、倒數第二個吸收裝置，最后進入第一個吸收裝置中；含生物難降解有機物廢氣經過多個吸收裝置后，第一個吸收裝置的吸收液中含有機物濃度最高，且...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石泰山，其他發明人請求不公開姓名，
申請(專利權)人：石泰山，
類型：發明
國別省市：福建;35