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    科技部公告3項先進VOCs/惡臭治理技術

    時間:2023-10-11 來源: 瀏覽:

    科技部公告3項先進VOCs/惡臭治理技術

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    近日,科技部印發了《國家綠色低碳先進技術成果目錄》,目錄包括水、氣、固廢、土壤、監測、節能六個領域的共85項技術成果。在大氣污染治理領域的15項技術成果中,又可細分為工業煙氣除塵脫硫脫硝及多污染物協同控制、 重點行業揮發性有機物(VOCs)污染防治及回收、移動源污染控制等技術領域 。今日梳理了其中3項針對不同環節、領域的VOCs及惡臭治理技術成果,分享給大家:

    地下污水處理廠惡臭生物治理技術

    技術原理: 將各污染源的廢氣收集后集中送到 生物濾池 ,廢氣經加濕除塵后,通過濕潤、多孔和充滿活性的微生物填料層,首先填料及生物膜對污染物進行吸附,然后填料內外附著的專性微生物對污染物進行吸收和降解,將污染物質分解成SO 4 2- 、NO 3 - 、CO 2 、H 2 O等無毒無害的簡單無機物。預洗池位于生物濾池的前端,預洗池內部配有噴淋系統,包括噴淋管道、噴嘴、接頭、支撐件等。預洗池殼體側面帶有觀察窗,便于觀察和檢修。預洗池主要用于去除氣體中的顆粒物和可溶于水的成分,并調節氣體的濕度和溫度。同時,預洗池作為緩沖器,可降低高濃度污染負荷的峰值。生物濾池主要功能為使廢氣通過濕潤、多孔和充滿活性微生物的濾層,微生物細胞對廢氣物質進行吸附、吸收和降解。生物濾池是廢氣處理的核心工藝段,經凈化處理后氣體由排氣管排出。

    主要創新點: (1)開發了兼具營養緩釋性能并負載功能微生物的生物復合填料,擁有較高的 孔隙率 適合細菌生長,有良好的吸附性提升廢氣的傳質效率,有較好的pH緩沖能力以維持微生物穩定的生長環境,有足夠的強度保持填料層正常的物理特性和通透性。(2)針對地下污水處理廠污水及污泥處理過程中的VOCs及惡臭氣體成分,篩選出高效專性苯系物降解菌、硫系物降解菌、短鏈烴降解菌等,并在此基礎上研制出了高效復合功能菌劑。(3)針對化工行業有機廢氣中存在的大量難溶組分,研發出氣液傳質增溶技術,利用環糊精外部親水內部疏水的特性,使得氣相中的難溶解VOCs更易于突破氣液傳質阻力進入液相,進而被氧化分解,同時通過催化劑提升生化反應速率,從而縮短廢氣停留時間,減少生物濾池的占地面積,節省廢氣治理成本。(4)將物聯網技術與惡臭及VOCs治理技術相結合,形成系統的智慧化運營模式。

    污染治理效果: 排放氣體濃度符合《惡臭污染物排放標準》(GB14554-1993)要求,氨氣、硫化氫去除率>98%,惡臭去除率>85%。

    低濃度復雜有機廢氣生物凈化過程強化技術

    技術原理: 研發了真(細)菌協同代謝復合菌劑等生物活性功能材料,凈化單元的處理負荷提高2倍以上,裝置體積減小40%以上。研制了兩相板式生物凈化裝置,對正己烷、 甲苯 等低水溶性VOCs的傳質單元數提高60%以上;構建了高能粒子氧化—生物耦合凈化工藝,二氯甲烷、苯乙烯等難降解VOCs的去除負荷提高2倍左右,去除率從30%提升至95%以上。通過“材料—工藝—裝備”創新,構建了完整的產業技術鏈,實現了低濃度復雜有機廢氣安全低碳凈化。

    主要創新點: (1)發明真(細)菌協同代謝的 復合菌劑 ,實現廢氣多污染組分的快速降解。選育疏水性污染物高效降解真菌,基于共代謝機理,突破菌間代謝差異效應,構建協同代謝的真—細菌功能菌群,典型污染物的比降解速率提升60%~120%;采用序列混菌培養模式,開發基于炭質載體的高密度混合發酵技術,制備了適合常溫保存的功能菌和廣譜菌群配合的復合菌劑,攻克了菌劑難以長效保存的技術難題,實現復合菌劑規?;a應用,大幅縮短了凈化裝置啟動時間。(2)剖析多孔介質流場特征,發明多層板式結構生物凈化設備,突破現有單層結構污染負荷和生物量分布不均、填料層易堵塞及污染物降解互為抑制等瓶頸。采用交聯負載技術,強化填料親水性和高比表面積設計,開發了營養緩釋功能復合填料和高生物固著力紋翼填料,解決了傳統生物系統需額外添加營養、壓降高及使用壽命短等技術難題?;凇半p膜理論”與相似相溶原理,構建以非水相介質為“橋梁”和“儲存庫”的VOCs 凈化兩相分配體系,發明生物相容性高、易回收的納米磁性硅油,突破低水溶性污染物多相間傳質限制,增強抗沖擊負荷能力,攻克了硅油相無法循環利用的難題。(3)基于光化學反應第一定律和線性光源球面輻射(LSSE)模型,開發折流式光氧化反應裝置,提出鑭氮共摻雜的 TiO 2 納米管催化劑制備的新方法,提高了光能活性粒子的利用率,強化了光氧化能效;揭示了微量O 3 通過抑制胞外多聚物的產生進而促進生物膜活性的內在規律,構建UV光氧化—生物凈化耦合工藝體系,有效提升難降解組分生物降解速率,徹底消除單一UV光解產物、O 3 等對環境的二次污染 。

    污染治理效果: 以浙江某藥廠生產車間綜合廢氣和污水站臭氣生物凈化工程為例,處理后尾氣中甲苯、四氫呋喃、氯仿的平均去除率分別為 99.5%、95.2%、99.7%。以實施的工程項目測算,年減排VOCs超過3萬t。

    用于揮發性有機廢氣高效治理的疏水分子篩吸附劑

    技術原理: 該技術針對生活/工業源分散式、中低濃度VOCs廢氣處理阻力降要求小、氣量波動適應性好等要求,研究制備出整體蜂窩式以及轉輪輕質分子篩材料,可適用于不同工況和條件,解決分子篩成型過程中易開裂、強度低、干燥速度慢、吸附性能變差等難題。

    主要創新點: (1)開發了高疏水性、大吸附容量的新型分子篩材料制備技術,解決了目前國產沸石分子篩吸附容量不高、吸附選擇性差、吸附大分子能力有限、疏水性能達不到工程應用要求等問題,研發的分子篩產品在吸附性能上接近或達到美、日進口產品的水平。(2)開發了分子篩成型技術,解決了粘合劑配方、輕質材料制作、成型工藝設計、加熱焙燒條件控制等方面的技術難題,攻克了基于沸石分子篩的吸附體制備工藝技術瓶頸,研發了接近或達到美、日進口產品技術水平的吸附體產品,打破國外技術和產品壟斷。

    污染治理效果: 以天津空客A320噴漆車間揮發性有機廢氣排放治理改造項目為例,VOCs 噴涂廢氣治理排放濃度已達到A級企業要求,TRVOC 排放濃度穩定低于 10mg/m 3 ,遠低于天津市《工業企業揮發性有機物排放控制標準》(DB12/524-2020)對應排放限值50mg/m 3 。

    來源:大城小E,VOCs減排工作站再編輯。

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