CN111185085A - 用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，步骤如下：(1)将干燥的生物质材料破碎，破碎至长度40mm，然后浸没于水中，浸泡24小时；(2)将浸泡后的生物质材料置于碾磨机中进行碾磨，碾磨时间为10min，在碾磨的过程中喷淋占生物质材料重量11％的含Fe3+的溶液；(3)将碾磨后的生物质材料充分混合，然后隔水蒸煮5小时；(4)将蒸煮后的生物质材料与粉煤灰、铁粉和改性活性炭粉均匀混合，混合的过程中喷洒营养助剂，得到生物滤池填料，本发明克服了现有技术的不足，该生物滤池填料对VOCs废气中的甲苯、二甲苯、甲醛和丙酮的去除率较高，且使用时间长，避免了频繁更换生物滤池填料。

Description

用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物滤池填料技术领域，具体属于用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料及其制备方法。
背景技术
挥发性有机化合物(VOC)是指在常压下，沸点50℃—260℃的各种有机化合物。VOCs可分为八类：烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。它的主要成分有烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，包括苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。VOCs废气直接排入大气，会造成大气污染，对人类的身体健康产生危害，现有的对VOCs 废气进行处理的方法有物理法和化学法，物理处理主要使用物理吸附和冷凝技术，而化学处理主要采用氧化和燃烧的方法进行处理，物理处理虽然方便无污染，但是处理后的废渣处理麻烦，且处理效果差，而化学处理耗能大，不利于节能；因此，采用微生物对VOCs废气进行处理是环保且高效的方法，但是微生物对VOCs废气进行处理，需要合适的生物填料以保证微生物的生长，为微生物提供养分。
发明内容
本发明的目的是提供用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料及其制备方法，克服了现有技术的不足，制备了有利于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料，由以下重量百分比的原料制备而成：生物质材料55-75％、粉煤灰15-20％、铁粉1-1.5％、改性活性炭粉5-9％和营养助剂5-10％。
用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，步骤如下：
(1)将干燥的生物质材料破碎，破碎至长度40mm，然后浸没于水中，浸泡24小时；
(2)将浸泡后的生物质材料置于碾磨机中进行碾磨，碾磨时间为10min，在碾磨的过程中喷淋占生物质材料重量11％的含Fe3+的溶液；
(3)将碾磨后的生物质材料充分混合，然后隔水蒸煮5小时；
(4)将蒸煮后的生物质材料与粉煤灰、铁粉和改性活性炭粉均匀混合，混合的过程中喷洒营养助剂，得到生物滤池填料。
其中，所述的生物质材料为松树皮和或松树木屑。
其中，所述的碾磨机为对轮碾金机。
其中，所述的含Fe3+的溶液由磷酸铁、磷酸二氢钾和水按质量比6:7:90混合而成。
其中，所述的隔水蒸煮的温度为95℃。
其中，所述的改性活性炭的制备方法为：将20kg活性炭粉与2.5kg的乙酸均匀混合，然后加热至65℃，真空干燥20小时，得到酸化活性炭粉，然后将酸化活性炭粉与5kg丙烯酸、62kg浓度为8mol/L的氢氧化钠溶液、0.8kg过硫酸铵搅拌混合均匀，加热至45℃，然后加入6.5g N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合均匀，加热至55℃，反应25分钟，得到改性活性炭粉。
其中，所述的营养助剂由以下原料混合而成50kg水、0.6kg氯化铵、0.16g氯化铜、0.12g氯化钴、0.53g硫酸锌、0.62g硫酸锰、0.5g硫化亚铁。
其中，所述的生物质材料、粉煤灰、铁粉、改性活性炭粉和营养助剂的质量比为60:17:1.3:6:8。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：本发明的生物滤池填料使用松树皮和或松树木屑作为生物质材料，将生物质材料经过碾磨和含Fe3+的溶液的物理破碎和氧化腐蚀，使松树皮和或松树木屑中的油脂被挤出和氧化，而松树皮和或松树木屑充分吸收含Fe3+的溶液中的磷、钾和铁元素，使生物质材料的营养更加丰富，更有助于微生物的生长，使该生物滤池填料具有较长的使用效能；通过隔水蒸煮，在高温下进一步促进了松树皮和或松树木屑中的油脂和木质素的氧化分解；本发明原料中的改性活性炭具有活性炭较大的比表面积的优点，同时，改性后的活性炭增强了保水能力，使该生物滤池填料在使用时能具有较强的保水能力，为微生物提供足够的水分，并吸收VOCs废气中易溶水的废气，便于微生物分解和吸收；该生物滤池填料对VOCs废气中的甲苯、二甲苯、甲醛和丙酮的去除率较高，且使用时间长，避免了频繁更换生物滤池填料。
具体实施方式
下面将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
本发明的用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，步骤如下：
(1)将干燥的生物质材料松树皮55kg破碎至长度40mm，然后浸没于水中，浸泡24小时；
(2)将浸泡后的生物质材料置于对轮碾金机中进行碾磨，碾磨时间为 10min，在碾磨的过程中喷淋占生物质材料重量11％的含Fe3+的溶液，含Fe3+的溶液由磷酸铁、磷酸二氢钾和水按质量比6:7:90混合而成；
(3)将碾磨后的生物质材料充分混合，然后95℃隔水蒸煮5小时；
(4)将蒸煮后的生物质材料与粉煤灰、铁粉和改性活性炭粉均匀混合，混合的过程中喷洒营养助剂，得到生物滤池填料，各原料的重量比为生物质材料: 粉煤灰:铁粉:改性活性炭粉:营养助剂55:15:1:9:10。
步骤(4)中的改性活性炭粉的制备方法为：将20kg活性炭粉与2.5kg的乙酸均匀混合，然后加热至65℃，真空干燥20小时，得到酸化活性炭粉，然后将酸化活性炭粉与5kg丙烯酸、62kg浓度为8mol/L的氢氧化钠溶液、0.8kg过硫酸铵搅拌混合均匀，加热至45℃，然后加入6.5g N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合均匀，加热至55℃，反应25分钟，得到改性活性炭粉；营养助剂由以下原料混合而成50kg水、0.6kg氯化铵、0.16g氯化铜、0.12g氯化钴、0.53g硫酸锌、 0.62g硫酸锰、0.5g硫化亚铁。
实施例2
本发明的用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，步骤如下：
(1)将干燥的生物质材料松树木屑75kg破碎至长度40mm，然后浸没于水中，浸泡24小时；
(2)将浸泡后的生物质材料置于对轮碾金机中进行碾磨，碾磨时间为10min，在碾磨的过程中喷淋占生物质材料重量11％的含Fe3+的溶液，含Fe3+的溶液由磷酸铁、磷酸二氢钾和水按质量比6:7:90混合而成；
(3)将碾磨后的生物质材料充分混合，然后95℃隔水蒸煮5小时；
(4)将蒸煮后的生物质材料与粉煤灰、铁粉和改性活性炭粉均匀混合，混合的过程中喷洒营养助剂，得到生物滤池填料，各原料的重量比为生物质材料: 粉煤灰:铁粉:改性活性炭粉:营养助剂75:20:1.5:5:5。
步骤(4)中的改性活性炭粉的制备方法为：将20kg活性炭粉与2.5kg的乙酸均匀混合，然后加热至65℃，真空干燥20小时，得到酸化活性炭粉，然后将酸化活性炭粉与5kg丙烯酸、62kg浓度为8mol/L的氢氧化钠溶液、0.8kg过硫酸铵搅拌混合均匀，加热至45℃，然后加入6.5g N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合均匀，加热至55℃，反应25分钟，得到改性活性炭粉；营养助剂由以下原料混合而成50kg水、0.6kg氯化铵、0.16g氯化铜、0.12g氯化钴、0.53g硫酸锌、 0.62g硫酸锰、0.5g硫化亚铁。
实施例3
本发明的用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，步骤如下：
(1)将干燥的生物质材料松树皮和松树木屑60kg破碎至长度40mm，然后浸没于水中，浸泡24小时；
(2)将浸泡后的生物质材料置于对轮碾金机中进行碾磨，碾磨时间为 10min，在碾磨的过程中喷淋占生物质材料重量11％的含Fe3+的溶液，含Fe3+的溶液由磷酸铁、磷酸二氢钾和水按质量比6:7:90混合而成；
(3)将碾磨后的生物质材料充分混合，然后95℃隔水蒸煮5小时；
(4)将蒸煮后的生物质材料与粉煤灰、铁粉和改性活性炭粉均匀混合，混合的过程中喷洒营养助剂，得到生物滤池填料，各原料的重量比为生物质材料: 粉煤灰:铁粉:改性活性炭粉:营养助剂60:17:1.3:6:8。
步骤(4)中的改性活性炭粉的制备方法为：将20kg活性炭粉与2.5kg的乙酸均匀混合，然后加热至65℃，真空干燥20小时，得到酸化活性炭粉，然后将酸化活性炭粉与5kg丙烯酸、62kg浓度为8mol/L的氢氧化钠溶液、0.8kg过硫酸铵搅拌混合均匀，加热至45℃，然后加入6.5g N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合均匀，加热至55℃，反应25分钟，得到改性活性炭粉；营养助剂由以下原料混合而成50kg水、0.6kg氯化铵、0.16g氯化铜、0.12g氯化钴、0.53g硫酸锌、 0.62g硫酸锰、0.5g硫化亚铁。
对照例1
与实施例3的不同在于，制备方法的步骤中不包括步骤(2)。
对照例2
与实施例3的不同在于，制备方法的步骤中包括步骤(2)中不喷淋含Fe3+的溶液。
对照例3
与实施例3的不同在于，制备方法的步骤(4)中的改性活性炭粉替换为活性炭粉。
将实施例1-3和对照例1-3中制备的生物滤池填料用氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌、白腐真菌、黑曲霉复合微生物液浸泡12小时，然后将生物滤池填料装入生物滤池内，装填高度为0.6m，然后使用该生物滤池对VOCs 有机废气进行处理，使用气相色谱仪对该生物滤池使用不同时间后，经处理后的VOCs有机废气中的各组分的去除率进行测试，测试结果如下表所示：
Figure RE-GDA0002409363300000071
由表中的数据可知，本发明制备的生物滤池填料中的步骤(2)中的处理方法和改性活性炭对该生物滤池填料的初期使用性能和长效性能都具有较大的影响，本发明的生物滤池填料适宜VOCs废气处理微生物的生长，对VOCs废气中的甲苯、二甲苯、甲醛和丙酮的去除率较高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制备而成：生物质材料55-75％、粉煤灰15-20％、铁粉1-1.5％、改性活性炭粉5-9％和营养助剂5-10％。
2.根据权利要求1所述的用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)将干燥的生物质材料破碎，破碎至长度40mm，然后浸没于水中，浸泡24小时；
(2)将浸泡后的生物质材料置于碾磨机中进行碾磨，碾磨时间为10min，在碾磨的过程中喷淋占生物质材料重量11％的含Fe3+的溶液；
(3)将碾磨后的生物质材料充分混合，然后隔水蒸煮5小时；
(4)将蒸煮后的生物质材料与粉煤灰、铁粉和改性活性炭粉均匀混合，混合的过程中喷洒营养助剂，得到生物滤池填料。
3.根据权利要求2所述的用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，其特征在于，所述的生物质材料为松树皮和或松树木屑。
4.根据权利要求2所述的用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，其特征在于，所述的碾磨机为对轮碾金机。
5.根据权利要求2所述的用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，其特征在于，所述的含Fe3+的溶液由磷酸铁、磷酸二氢钾和水按质量比6:7:90混合而成。
6.根据权利要求2所述的用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，其特征在于，所述的隔水蒸煮的温度为95℃。
7.根据权利要求2所述的用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，其特征在于，所述的改性活性炭的制备方法为：将20kg活性炭粉与2.5kg的乙酸均匀混合，然后加热至65℃，真空干燥20小时，得到酸化活性炭粉，然后将酸化活性炭粉与5kg丙烯酸、62kg浓度为8mol/L的氢氧化钠溶液、0.8kg过硫酸铵搅拌混合均匀，加热至45℃，然后加入6.5gN,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合均匀，加热至55℃，反应25分钟，得到改性活性炭粉。
8.根据权利要求2所述的用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，其特征在于，所述的营养助剂由以下原料混合而成50kg水、0.6kg氯化铵、0.16g氯化铜、0.12g氯化钴、0.53g硫酸锌、0.62g硫酸锰、0.5g硫化亚铁。
9.根据权利要求2所述的用于VOCs有机废气处理用的生物滤池填料的制备方法，其特征在于，所述的生物质材料、粉煤灰、铁粉和改性活性炭粉的质量比为60:17:1.3:6。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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