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國家綠色低碳先進技術成果 |低濃度復雜有機廢氣生物凈化過程強化技術

2023-12-20 08:49:33來源：中國環(huán)保產業(yè)協(xié)會 閱讀量：98 評論

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　　為更好推動科技成果轉化和產業(yè)化應用，落實《關于構建市場導向的綠色技術創(chuàng)新體系的指導意見》，加速綠色低碳技術升級，科技部社發(fā)司委托中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會組織編制了《國家綠色低碳先進技術成果目錄》，并于2023年9月11日正式公布。為持續(xù)宣傳推廣《國家綠色低碳先進技術成果目錄》成果，引導綠色低碳技術發(fā)展，中國環(huán)保產業(yè)協(xié)會將陸續(xù)推送目錄成果信息，敬請關注。
 
　　大氣污染治理領域
 
　　01.技術名稱
 
　　低濃度復雜有機廢氣生物凈化過程強化技術
 
　　02.適用范圍
 
　　石油、化工、制藥、食品、印染、污(廢)水處理等行業(yè)產生的VOCs及惡臭廢氣治理。
 
　　03.技術內容
 
　　技術原理
 
　　研發(fā)了真(細)菌協(xié)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(chuàng)新，構建了完整的產業(yè)技術鏈，實現了低濃度復雜有機廢氣安全低碳凈化。
 
　　主要創(chuàng)新點
 
　　(1)發(fā)明真(細)菌協(xié)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(xié)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(yǎng)模式，開發(fā)基于炭質載體的高密度混合發(fā)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(guī)模化生產應用，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(fā)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(fā)了營養(yǎng)緩釋功能復合填料和高生物固著力紋翼填料，解決了傳統(tǒng)生物系統(tǒng)需額外添加營養(yǎng)、壓降高及使用壽命短等技術難題?；?ldquo;雙膜理論”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(fā)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(huán)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(fā)折流式光氧化反應裝置，提出鑭氮共摻雜的TiO2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O3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(guī)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、O3等對環(huán)境的二次污染。

       04.污染治理或環(huán)境修復效果
 
　　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3萬噸，對于量大面廣的低濃度有機廢氣污染控制具有重要的意義。
 
　　05.技術示范情況
 
　　該技術已在全國30個省份和港澳特別行政區(qū)，以及馬來西亞等“一帶一路”沿線國家50余項工程中應用，處理規(guī)模在1000m3/h～830000m3/h。
 
　　浙江某大型藥企生產車間綜合廢氣和污水站臭氣生物凈化工程，工程規(guī)模7000m3/h，生產廢氣中含有高濃度甲苯、四氫呋喃、氯仿等組分，采用“吸附—解吸”和“吸收—精餾”工藝后可回收大部分有機溶劑?；厥仗幚砗蟮蜐舛葥]發(fā)性有機廢氣采用UV光解工藝作為預處理工藝，進一步削減污染物濃度，并提高廢氣中污染物的可生化性。UV處理尾氣與污水站含硫惡臭廢氣匯集，進一步采用生物法處理。采用該技術處理后，硫化氫、氯仿、四氫呋喃、甲苯均可實現穩(wěn)定達標排放。
 
　　06.投資估算
 
　　按處理氣量7000m3/h進行估算，凈化工藝采用UV光解—生物滴濾工藝，項目投資208萬元。其中設備材料費134萬元，基礎設施建設費(含土建費用)48萬元。
 
　　07. 技術成果轉化推廣前景
 
　　該技術解決了各類生產制造企業(yè)和污水處理廠排放的多組分、低水溶、難降解有機廢氣生物凈化效率低的問題，是一項針對復雜有機廢氣的安全、低碳、高效處理技術，未來推廣前景良好。
　　來源：中國環(huán)保產業(yè)協(xié)會技術部

       原標題：國家綠色低碳先進技術成果 |(三十)低濃度復雜有機廢氣生物凈化過程強化技術
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