谢国建吴昊梁斌何伟立

（1.杭州经济技术开发区环境监测站，浙江 杭州 310012；2.杭州市环境监测中心站，浙江 杭州 310007；3.杭州华集环境检测技术有限公司，浙江杭州 310017；4.中球冠集团有限公司，浙江杭州 311202）

环保技术

生物滴滤塔处理VOCs和H2S混合废气的工程实例

谢国建1吴昊2梁斌3何伟立4

（1.杭州经济技术开发区环境监测站，浙江 杭州 310012；2.杭州市环境监测中心站，浙江 杭州 310007；3.杭州华集环境检测技术有限公司，浙江杭州 310017；4.中球冠集团有限公司，浙江杭州 311202）

在浙江某化工厂建立了处理生产车间VOCs和自备污水站H2S混合废气的生物滴滤塔（BTF）。BTF经过12 d完成启动。在启动之后的调试期间，混合废气中VOCs的质量浓度为200~400 mg/m3、H2S的质量浓度为80~150 mg/m3，BTF对VOCs和H2S的去除率均分别能保持在86%和96 %左右。VOCs和H2S均达标排放。

生物滴滤塔；VOCs；H2S

0 前言

化工行业是我国国民经济的重要组成部分，但由此产生的大量废气也对环境造成了严重的污染和危害。化工厂在生产过程中往往会产生大量的挥发性有机物 （Volatile Organic Compounds，简称VOCs），VOCs的种类繁多（包括芳香烃类、酯类、醛类和酚类等），且因生产工艺而异。VOCs多数有毒，部分致癌[1]。H2S是化工厂自备污水站恶臭废气中的主要成分[2]，无色剧毒、有刺激性气味，其毒作用的主要靶器是中枢神经系统和呼吸系统，并且在低浓度时就会对人体造成较大的危害[3]。

废气的生物法治理技术具有适用性强、运行费用低、无二次污染等优点，已成为目前大气污染控制领域的研究热点[4-5]。本文介绍了采用生物滴滤塔（biological trickling filter,BTF）处理浙江某化工厂的VOCs和H2S混合废气的工程实例，主要内容包括BTF的启动及处理效果等情况，以期为同类废气治理工程提供借鉴和指导。

1 材料和方法

1.1 废气来源

浙江某化工厂是一家主要从事药物中间体合成的中型化工厂，生产车间的VOCs废气包含苯、甲苯、卤代烃、醇类和酯类等污染物，废气量约为5200 m3/h；该厂自备污水站（正常处理能力1300 t/d）的厌氧、兼氧处理段逸散的恶臭气体主要成分为H2S，通过集气罩收集，废气量约为7000 m3/h。上述两种废气通过管路一并送至BTF进行净化处理，混合废气中VOCs的质量浓度为200~400 mg/m3，H2S的质量浓度为80~150 mg/m3。

1.2 工艺流程

本工程BTF处理混合废气的工艺流程如图1所示。混合废气通过引风机送入BTF底部，从下往上经过填料层，废气中的VOCs和H2S被附着在填料上的微生物净化，处理后的废气从BTF塔顶排放。BTF的填料安装高度3.0 m，截面积28.26 m2，有效体积84.78 m3，分为等体积的上下两层。通过不断喷淋温度适宜的循环水，以保持微生物生长所需的无机营养、水分和合适的pH，使微生物保持活性。循环水由自来水中加入各种无机盐（K2HPO4，KH2PO4，MgSO4，CaCl2，NH4NO3，MnSO4，CuSO4，FeSO4等）配制而成，循环水量15 m3（每天更换0.8 m3，外排至污水站综合调节池），pH控制在4~7，喷淋强度34.9 L/（m2·min）。循环水池装有温控系统，保证水温在25℃以上。废气量约为12200 m3/h，停留时间25 s。

1.3 分析方法

VOCs质量浓度采用PGM-54型VOCs便携式测定仪测定 （美国华瑞科学仪器公司），H2S质量浓度采用亚甲基蓝分光光度法 （《空气和废气监测分析方法》第四版）测定，pH采用玻璃电极测定。

2 结果和讨论

2.1 BTF的启动

在现场采用可以快速扩大菌种量的培菌机，以浙江某化工厂污水站好氧曝气池的活性污泥作为原始菌种，以拟处理的混合废气为唯一碳源，添加所需的无机营养液，进行驯化培养，每天测定培菌机内污泥沉降比（SV），第10 d，SV达20%，表明培菌机内的微生物已经能够以混合废气作为唯一碳源生长，驯化完成。

驯化完成后，将培菌机内的菌悬液全部接种至循环水池，开启循环水连续喷淋，混合废气经引风机送入BTF底部，开始填料的挂膜。在BTF的启动阶段，往往通过减小喷淋强度的方式，使填料挂膜快速完成。本工程将喷淋强度控制在 25.0 L/（m2·min）左右。

BTF的挂膜历时 12 d，每天测定进出口的VOCs和H2S质量浓度，并考察去除效果。BTF启动阶段VOCs和H2S的去除情况如图2和图3所示。VOCs的去除率在第7 d达到85.23%，至第12 d，去除率均保持在86%左右。H2S的去除率在第8 d达到95.92%，至第12 d，去除率均保持在96%左右。BTF启动完成。

2.2 BTF启动后的运行情况

BTF成功挂膜启动后，又进行了30 d的调试。期间，BTF对混合废气取得了较好的处理效果，且运行稳定，VOCs和H2S质量浓度的去除率均能保持在86%和96%左右。VOCs的排放浓度和排放速率均达到GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》的限值要求，H2S的排放速率达到GB14554-1993《恶臭污染物排放标准》的限值要求。BTF启动后VOCs和H2S的去除情况如图4和图5所示。

3 小结

（1）BTF经过12 d完成挂膜启动。启动前，对污水站的活性污泥进行有针对性的驯化、培养，获得了大量能以拟处理的混合废气为唯一碳源生长的高浓度菌悬液，大大缩短了启动时间。

（2）在启动之后的调试期间，混合废气中VOCs的质量浓度为200~400 mg/m3、H2S的质量浓度为80~150 mg/m3，BTF运行稳定，对VOCs和H2S的去除效果明显，去除率始终能够保持在86%和96%左右。VOCs和H2S均达标排放。

[1]李婕,羌宁.活性炭吸附回收挥发性有机物的研究进展[J].化工环保,2008,28(1):24-28.

[2]龚梦锡,孙世祥.污水处理厂恶臭活性氧处理工艺设计[J].浙江化工,2004,35(10):27-28.

[3]Roth S H,Skrajny B,Reiffenstein R J.Alteration of the morphology and neurochemistry of the developing mammalian nervous system hydrogen sulphide [J].Clin.Exp. Pharmacol.P.,1995,22(5):379-380.

[4]於建明,沙昊雷,褚淑祎,等.生物滴滤床净化含H2S废气的实验研究[J].环境污染与防治,2008,30(4):31-34.

[5]谢志荣,魏在山,曾贵华,等.生物法处理含氮硫无机有机恶臭气体研究[J].环境科学与技术,2011,34(1):136-139.

Engineering Example of Treatment of Mixed Waste Gas Containing VOCs and H2S in Biological Trickling Filter

XIE Guo-jian1,WU Hao2,LIANG Bin3,HE Wei-li4
(1.Hangzhou Economic and Technological Development Area Environmental Monitoring centre,Hangzhou 310012,China;2.Hangzhou Environmental Monitoring Centre,Hangzhou 310007,China;3.Hangzhou Huaji Environment Detection Technology Co.,Ltd.,Hangzhou 310017,China;4.China Globe Crown Group Co.,Ltd., Hangzhou 311202,China)

A biological trickling filter(BTF)treating mixed wastegas containing VOCs from produce department and H2S from own sewage plant was established in a chemical plant in Zhejiang.The BTF completely started in 12 d.In the period of commissioning after start,the mass concentrations of VOCs and H2S were 200~400 mg/m3and 80-150 mg/m3,and their removal rates could maintain at 86%and 96%.VOCs and H2S both reached emission standard.

biological trickling filter;volatile organic compounds;hydrogen sulfide

1006-4184（2012）05-0034-03

2011-10-31

谢国建（1981-），男，浙江杭州人，硕士，工程师，主要研究方向：大气污染控制工程、水污染控制工程、环境生物技术。