工業(yè)規(guī)模生物過(guò)濾系統(tǒng)處理白肋煙加工尾氣的研究.pdf

1、隨著人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求日益提高以及環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格，國(guó)內(nèi)煙草企業(yè)對(duì)加工尾氣的處理也越來(lái)越重視。生物過(guò)濾技術(shù)作為一種運(yùn)行成本低和環(huán)境友好的大氣污染控制技術(shù)，目前已在國(guó)內(nèi)外不同行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，但是該技術(shù)在煙草行業(yè)中應(yīng)用的報(bào)道卻不多。不同于烤煙的加工，白肋煙在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生極強(qiáng)的刺激性異味。工業(yè)規(guī)模白肋煙加工產(chǎn)生的混合性污染物，大致可分為三大類：總顆粒物(TPM)、異味成分(尼古丁和氨氣)、以及總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)。本文

2、針對(duì)一套安裝在某卷煙廠的工業(yè)規(guī)模組合式洗滌塔及生物過(guò)濾池，進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究。分離鑒定了尼古丁降解菌并研究了其生長(zhǎng)及降解特性、考察了影響大型生物過(guò)濾池尾氣處理效果的因素和工業(yè)規(guī)模組合式洗滌塔及生物過(guò)濾池的性能、建立了描述生物過(guò)濾動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)模型，獲得了如下主要結(jié)果。
　　 從大型生物過(guò)濾池中分離得到了一株尼古丁高效降解菌——ZUT5菌株。經(jīng)形態(tài)學(xué)、生理生化特征、Biolog鑒定系統(tǒng)及16S rDNA序列比對(duì)測(cè)定表明，該菌株屬

3、于假單胞菌屬，將此菌株命名為Pseudomonas sp.ZUT5。該菌株的生長(zhǎng)及尼古丁降解特性實(shí)驗(yàn)表明，Pseudomonas sp.ZUT5的最適生長(zhǎng)溫度為30℃、最適pH值為7.5，能夠耐受高濃度的尼古丁。添加氯化銨和葡萄糖對(duì)尼古丁的降解有促進(jìn)作用。通過(guò)GC-MS分析了尼古丁的降解中間產(chǎn)物，檢測(cè)到有3-(2，3，4-三氫-5-吡咯基)-吡啶、2，3'-二吡啶、可天寧和3-羧基-吡啶等4種物質(zhì)的積累。
　　 考察并分析了影響

4、大型生物過(guò)濾池運(yùn)行的因素，通過(guò)對(duì)大量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的整理分析，確定了主要工藝參數(shù)的適宜范圍，可以為生物過(guò)濾池中的微生物提供最適的生長(zhǎng)環(huán)境。分別研究了不同的空床停留時(shí)間、填料的水分含量、尾氣的溫度、pH值以及生產(chǎn)間歇期等因素，對(duì)大型生物過(guò)濾池操作的影響。結(jié)果表明，大型生物過(guò)濾池的最適尾氣流量在21，000～25,000 m3/h之間，即空床停留時(shí)間范圍為38～45 s；填料的初始水分含量應(yīng)維持在40～55％(濕重)；過(guò)濾池的進(jìn)氣溫度應(yīng)不超過(guò)40

5、℃；過(guò)濾池底部填料的pH值應(yīng)該控制在8以下。
　　 分別對(duì)工業(yè)規(guī)模白肋煙加工尾氣處理系統(tǒng)中不同單元的性能進(jìn)行了研究。在組合式洗滌塔單元，總顆粒物的去除效率在93.39～96.30％之間。結(jié)果表明，組合式洗滌塔既能去除尾氣中的顆粒物，又可避免可能引起的大型生物濾床堵塞問(wèn)題，對(duì)濾床起了一種很好的保護(hù)作用。另外，在組合式沈滌塔中，尾氣中的尼古丁、氨氣和TVOC也可通過(guò)物理或化學(xué)的方法得到處理，有超過(guò)一半的尼古丁和氨氣被水沈或酸滴定系統(tǒng)

6、中和，有效地防止了濾床填料的堿化。在大型生物過(guò)濾池單元，隨著進(jìn)氣負(fù)荷的提高，過(guò)濾池對(duì)尼古丁、氨氣和TVOC的去除能力，最高可分別達(dá)到81.57 mg/m3·h，1032.90 mg/m3·h和33791.10 mg/m3·h。在整個(gè)尾氣處理系統(tǒng)，尼古丁、氨氣和TVOC的總的去除效率范圍分別為85.76～99.30％、73.33～91.71％和94.10～100％。
　　 建立了一個(gè)擬穩(wěn)態(tài)的生物過(guò)濾模型來(lái)描述生物濾池中物質(zhì)傳遞和生