CN110280102A - 一种生物膜法甲醛废气降解方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物膜法甲醛废气降解方法，具体涉及废气处理领域，包括降解罐、吸收瓶、缓冲瓶、原料瓶和蠕动泵，所述降解罐、吸收瓶、缓冲瓶、原料瓶和蠕动泵之间通过管道连接，所述原料瓶与缓冲瓶之间的管道上设有第一流量计，所述吸收瓶和降解罐之间的管道上设有第二流量计，所述蠕动泵和降解罐之间的管道上设有第三流量计；所述降解罐内腔设有多个泡沫板，所述泡沫板上铺设有生物膜。本发明具有相对低的投资和运行成本，在实际应用中极具竞争力，能在室温下将转化为二氧化碳、将硫化物转化为硫酸盐、将氯代物转化为二氧化碳和氯化物，在处理大气量、低浓度污染物时成本低廉而应用广泛。

Description

一种生物膜法甲醛废气降解方法
技术领域
本发明涉及废气处理领域，更具体地说，本发明涉及一种生物膜法甲醛废气降解方法。
背景技术
伴随着经济的高速发展而产生的空气污染问题愈来愈严重，已引起了公众的普遍关注，空气污染最严重的一个方面就是挥发性有机物的排放问题。许多工业企业，如制药工业、废水处理厂、油漆工业以及食品制造业等都是排放的源头。对于众多挥发性有机废气(VOCs)而言，甲醛由于其在化工业、木业、纺织业、食品行业以及制药业的广泛使用已经引起了人们的重点关注，特别是当前人们对室内装修极其热衷，大量的树脂、胶合板、细木工板、墙壁纸、绝热泡沫材料和油漆等各类化工材料被随意使用。这些物资可大量释放甲醛，对人体健康造成严重危害。
空气中甲醛污染的控制途径主要是从释放源进行控制以及寻找高效、可行的降解治理方法。释放源控制最根本的解决办法主要有：1)降低脲醛树脂中的游离甲醛,这方面研究已有大量的报道[7]，其中最有效的方法是降低甲醛对尿素的摩尔比，但减少甲醛的用量，会带来脲醛树脂生产工艺复杂化、终点控制难、树脂固化时间延长、树脂胶合强度和储存稳定性降低等缺点；2) 用非醛粘合剂代替在建材中被广泛使用的脲醛树脂等粘合剂，但由于非醛粘合剂价格昂贵，一时难以推广。
因此，寻找高效、经济、可行的甲醛废气污染治理技术就成为了迫切需要解决的环保问题，是当前大气污染防治的热点问题之一。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种生物膜法甲醛废气降解方法，在实际应用中极具竞争力，能在室温下将转化为二氧化碳、将硫化物转化为硫酸盐、将氯代物转化为二氧化碳和氯化物，在处理大气量、低浓度污染物时成本低廉而应用广泛。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物膜法甲醛废气降解装置，包括降解罐、吸收瓶、缓冲瓶、原料瓶和蠕动泵，所述降解罐、吸收瓶、缓冲瓶、原料瓶和蠕动泵之间通过管道连接，所述原料瓶与缓冲瓶之间的管道上设有第一流量计，所述吸收瓶和降解罐之间的管道上设有第二流量计，所述蠕动泵和降解罐之间的管道上设有第三流量计；
所述降解罐内腔设有多个泡沫板，所述泡沫板上铺设有生物膜。
在一个优选地实施方式中，所述降解罐顶部通过管道连接有收集瓶，所述降解罐和收集瓶之间的管道上设有风机。
在一个优选地实施方式中，所述降解罐底部通过管道连接有溶解池，所述蠕动泵还通过管道与溶解池连接。
一种生物膜法甲醛废气降解的方法，具体包括如下步骤：
步骤一，选取10-20ml活性污泥置于烧瓶内，制取菌悬液，然后在烧瓶内添加10-20mlLB培养基进行振荡培养1-3天；
步骤二，在烧瓶内添加10-20ml的无机液体培养基和甲醛，进行振荡培养1-3天；
步骤三，将烧瓶内培养后的溶液倒入至培养皿内，然后加入10-20ml的无机固体培养基进行恒温培养1-3天；
步骤四，在挑取不同的菌落进行接种，然后在接种后的菌种内加入无机液体培养基进行振荡培养1-3天，进行纯化培养后，选取最优的菌种添加入降解罐内的生物膜中进行培养；
步骤五，将废气中的有机污染物首先于溶解池中的水接触并溶解于水中，将有机污染物由气膜扩散进入液膜；
步骤六，溶解于溶解池内的有机污染物在浓度差的推动和蠕动泵的共同作用下，经过管道进入至蠕动泵内，然后经管道传输至降解罐内，从管道端部的喷头喷淋至多个生物膜的表面；
步骤七，有机污染物进而被生物膜中的微生物捕获并吸收，进入微生物体内的有机物在其自身的代谢过程中被作为能源和营养物质分解，经生物化学反应最终转化成为无害的化合物和细胞质。
在一个优选地实施方式中，所述步骤四中，菌落可选择多组进行培养，以获取不同的菌种。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明是环境友好型技术，因其相对低的投资和运行成本，在实际应用中极具竞争力，能在室温下将转化为二氧化碳、将硫化物转化为硫酸盐、将氯代物转化为二氧化碳和氯化物，在处理大气量、低浓度污染物时成本低廉而应用广泛；
2、利用本发明可筛选高效降解甲醛菌株，并应用于相关甲醛废水、废气处理中，是在处理甲醛最环保和有效的方法，有许多研究与实用价值，工艺简单，设备要求低，可操作性强，具有良好的社会推广应用。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图。
附图标记为：1降解罐、2吸收瓶、3缓冲瓶、4原料瓶、5蠕动泵、6第一流量计、7第二流量计、8第三流量计、9泡沫板、10生物膜、11收集瓶、12风机、13溶解池。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示的一种生物膜10法甲醛废气降解装置，包括降解罐1、吸收瓶2、缓冲瓶3、原料瓶4和蠕动泵5，所述降解罐1、吸收瓶2、缓冲瓶3、原料瓶4和蠕动泵5之间通过管道连接，所述原料瓶4与缓冲瓶3之间的管道上设有第一流量计6，所述吸收瓶2和降解罐1之间的管道上设有第二流量计7，所述蠕动泵5和降解罐1之间的管道上设有第三流量计8；
所述降解罐1内腔设有多个泡沫板9，所述泡沫板9上铺设有生物膜10；
所述降解罐1顶部通过管道连接有收集瓶11，所述降解罐1和收集瓶11 之间的管道上设有风机12；
所述降解罐1底部通过管道连接有溶解池13，所述蠕动泵5还通过管道与溶解池13连接。
实施例2
一种生物膜法甲醛废气降解的方法，具体包括如下步骤：
步骤一，选取10ml活性污泥置于烧瓶内，制取菌悬液，然后在烧瓶内添加10mlLB培养基进行振荡培养1天；
步骤二，在烧瓶内添加10ml的无机液体培养基和甲醛，进行振荡培养1 天；
步骤三，将烧瓶内培养后的溶液倒入至培养皿内，然后加入10ml的无机固体培养基进行恒温培养1天；
步骤四，在挑取不同的菌落进行接种，然后在接种后的菌种内加入无机液体培养基进行振荡培养1天，进行纯化培养后，选取最优的菌种添加入降解罐1内的生物膜10中进行培养；
步骤五，将废气中的有机污染物首先于溶解池13中的水接触并溶解于水中，将有机污染物由气膜扩散进入液膜；
步骤六，溶解于溶解池13内的有机污染物在浓度差的推动和蠕动泵5的共同作用下，经过管道进入至蠕动泵5内，然后经管道传输至降解罐1内，从管道端部的喷头喷淋至多个生物膜10的表面；
步骤七，有机污染物进而被生物膜10中的微生物捕获并吸收，进入微生物体内的有机物在其自身的代谢过程中被作为能源和营养物质分解，经生物化学反应最终转化成为无害的化合物和细胞质。
实施例3
步骤一，选取20ml活性污泥置于烧瓶内，制取菌悬液，然后在烧瓶内添加20mlLB培养基进行振荡培养3天；
步骤二，在烧瓶内添加20ml的无机液体培养基和甲醛，进行振荡培养3 天；
步骤三，将烧瓶内培养后的溶液倒入至培养皿内，然后加入20ml的无机固体培养基进行恒温培养3天；
步骤四，在挑取不同的菌落进行接种，然后在接种后的菌种内加入无机液体培养基进行振荡培养3天，进行纯化培养后，选取最优的菌种添加入降解罐1内的生物膜10中进行培养；
步骤五，将废气中的有机污染物首先于溶解池13中的水接触并溶解于水中，将有机污染物由气膜扩散进入液膜；
步骤六，溶解于溶解池13内的有机污染物在浓度差的推动和蠕动泵5的共同作用下，经过管道进入至蠕动泵5内，然后经管道传输至降解罐1内，从管道端部的喷头喷淋至多个生物膜10的表面；
步骤七，有机污染物进而被生物膜10中的微生物捕获并吸收，进入微生物体内的有机物在其自身的代谢过程中被作为能源和营养物质分解，经生物化学反应最终转化成为无害的化合物和细胞质。
实施例4
步骤一，选取15ml活性污泥置于烧瓶内，制取菌悬液，然后在烧瓶内添加15mlLB培养基进行振荡培养2天；
步骤二，在烧瓶内添加15ml的无机液体培养基和甲醛，进行振荡培养2 天；
步骤三，将烧瓶内培养后的溶液倒入至培养皿内，然后加入15ml的无机固体培养基进行恒温培养2天；
步骤四，在挑取不同的菌落进行接种，然后在接种后的菌种内加入无机液体培养基进行振荡培养2天，进行纯化培养后，选取最优的菌种添加入降解罐1内的生物膜10中进行培养；
步骤五，将废气中的有机污染物首先于溶解池13中的水接触并溶解于水中，将有机污染物由气膜扩散进入液膜；
步骤六，溶解于溶解池13内的有机污染物在浓度差的推动和蠕动泵5的共同作用下，经过管道进入至蠕动泵5内，然后经管道传输至降解罐1内，从管道端部的喷头喷淋至多个生物膜10的表面；
步骤七，有机污染物进而被生物膜10中的微生物捕获并吸收，进入微生物体内的有机物在其自身的代谢过程中被作为能源和营养物质分解，经生物化学反应最终转化成为无害的化合物和细胞质。
实施例5
步骤一，选取15ml活性污泥置于烧瓶内，制取菌悬液，然后在烧瓶内添加15mlLB培养基进行振荡培养3天；
步骤二，在烧瓶内添加15ml的无机液体培养基和甲醛，进行振荡培养3 天；
步骤三，将烧瓶内培养后的溶液倒入至培养皿内，然后加入15ml的无机固体培养基进行恒温培养3天；
步骤四，在挑取不同的菌落进行接种，然后在接种后的菌种内加入无机液体培养基进行振荡培养3天，进行纯化培养后，选取最优的菌种添加入降解罐1内的生物膜10中进行培养；
步骤五，将废气中的有机污染物首先于溶解池13中的水接触并溶解于水中，将有机污染物由气膜扩散进入液膜；
步骤六，溶解于溶解池13内的有机污染物在浓度差的推动和蠕动泵5的共同作用下，经过管道进入至蠕动泵5内，然后经管道传输至降解罐1内，从管道端部的喷头喷淋至多个生物膜10的表面；
步骤七，有机污染物进而被生物膜10中的微生物捕获并吸收，进入微生物体内的有机物在其自身的代谢过程中被作为能源和营养物质分解，经生物化学反应最终转化成为无害的化合物和细胞质。
实施例6
步骤一，选取15ml活性污泥置于烧瓶内，制取菌悬液，然后在烧瓶内添加15mlLB培养基进行振荡培养1天；
步骤二，在烧瓶内添加15ml的无机液体培养基和甲醛，进行振荡培养1 天；
步骤三，将烧瓶内培养后的溶液倒入至培养皿内，然后加入15ml的无机固体培养基进行恒温培养1天；
步骤四，在挑取不同的菌落进行接种，然后在接种后的菌种内加入无机液体培养基进行振荡培养1天，进行纯化培养后，选取最优的菌种添加入降解罐1内的生物膜10中进行培养；
步骤五，将废气中的有机污染物首先于溶解池13中的水接触并溶解于水中，将有机污染物由气膜扩散进入液膜；
步骤六，溶解于溶解池13内的有机污染物在浓度差的推动和蠕动泵5的共同作用下，经过管道进入至蠕动泵5内，然后经管道传输至降解罐1内，从管道端部的喷头喷淋至多个生物膜10的表面；
步骤七，有机污染物进而被生物膜10中的微生物捕获并吸收，进入微生物体内的有机物在其自身的代谢过程中被作为能源和营养物质分解，经生物化学反应最终转化成为无害的化合物和细胞质。
实施例7
与实施例2-4不同的是，所述步骤四中，菌落可选择多组进行培养，以获取不同的菌种；
具体选取三组不同规格的菌种进行培养，获得三组不同规格的菌种，对不同规格的菌种对甲醛进行降解实验，再用普通的菌种对甲醛进行降解实验，结果得出三组菌种中的甲醛降解速度和效率均不同，其中，甲醛废水的浓度为50mg/L，获得的实验具体数值如下所示：
由上表可知，该菌种在24h内把甲醛废水浓度为50mg/L降解87％以上。
将菌种放置于降解罐1内的生物膜10中，对管道输入的有机污染物的流量进行控制分档，对甲醛的降解数值如下所示：
本发明是环境友好型技术，因其相对低的投资和运行成本，在实际应用中极具竞争力，能在室温下将转化为二氧化碳、将硫化物转化为硫酸盐、将氯代物转化为二氧化碳和氯化物，在处理大气量、低浓度污染物时成本低廉而应用广泛。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种生物膜法甲醛废气降解装置，其特征在于，包括降解罐(1)、吸收瓶(2)、缓冲瓶(3)、原料瓶(4)和蠕动泵(5)，所述降解罐(1)、吸收瓶(2)、缓冲瓶(3)、原料瓶(4)和蠕动泵(5)之间通过管道连接，所述原料瓶(4)与缓冲瓶(3)之间的管道上设有第一流量计(6)，所述吸收瓶(2)和降解罐(1)之间的管道上设有第二流量计(7)，所述蠕动泵(5)和降解罐(1)之间的管道上设有第三流量计(8)；
所述降解罐(1)内腔设有多个泡沫板(9)，所述泡沫板(9)上铺设有生物膜(10)。
2.根据权利要求1所述的一种生物膜法甲醛废气降解装置，其特征在于：所述降解罐(1)顶部通过管道连接有收集瓶(11)，所述降解罐(1)和收集瓶(11)之间的管道上设有风机(12)。
3.根据权利要求1所述的一种生物膜法甲醛废气降解装置，其特征在于：所述降解罐(1)底部通过管道连接有溶解池(13)，所述蠕动泵(5)还通过管道与溶解池(13)连接。
4.根据权利要求1-3任意一项一种生物膜法甲醛废气降解的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一，选取10-20ml活性污泥置于烧瓶内，制取菌悬液，然后在烧瓶内添加10-20mlLB培养基进行振荡培养1-3天；
步骤二，在烧瓶内添加10-20ml的无机液体培养基和甲醛，进行振荡培养1-3天；
步骤三，将烧瓶内培养后的溶液倒入至培养皿内，然后加入10-20ml的无机固体培养基进行恒温培养1-3天；
步骤四，在挑取不同的菌落进行接种，然后在接种后的菌种内加入无机液体培养基进行振荡培养1-3天，进行纯化培养后，选取最优的菌种添加入降解罐(1)内的生物膜(10)中进行培养；
步骤五，将废气中的有机污染物首先于溶解池(13)中的水接触并溶解于水中，将有机污染物由气膜扩散进入液膜；
步骤六，溶解于溶解池(13)内的有机污染物在浓度差的推动和蠕动泵(5)的共同作用下，经过管道进入至蠕动泵(5)内，然后经管道传输至降解罐(1)内，从管道端部的喷头喷淋至多个生物膜(10)的表面；
步骤七，有机污染物进而被生物膜(10)中的微生物捕获并吸收，进入微生物体内的有机物在其自身的代谢过程中被作为能源和营养物质分解，经生物化学反应最终转化成为无害的化合物和细胞质。
5.根据权利要求4所述的一种生物膜法甲醛废气降解的方法，其特征在于：所述步骤四中，菌落可选择多组进行培养，以获取不同的菌种。
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