毕业设计（论文）-生物法去除甲苯气体工艺与设备研究与设计.doc.docVIP

河 北 工 业 大 学 毕业设计说明书 作 者： 学 号： 学 院： 系(专业)： 环境工程 题 目： 生物法去除甲苯气体的研究与2014 年 6 月 5 日 1.4 生物法去除VOCs的工艺选择原则 通常根据VOCs气体组分的亨利系数Hc（Hc=Cg/Cl）选用装置。Hc≤0.01的易溶气体用生物洗涤池，Hc≥1的难溶气体用生物过滤池，0.01＜Hc＜1 的气体用生物滴滤塔[13]。 一般对于难溶性有机气体而言，选用生物过滤法与生物滴滤法并无严格界限。生物滴滤塔作为新型生物处理设备较生物过滤池具有制造和管理成本低廉、操作条件易实现自动控制等优点，本文据此选用生物滴滤塔作为研究与设计的对象，完成课题所给的任务。 2 生物滴滤塔的净化原理 2.1 生物膜净化有机气体的基本理论 2.2 影响生物滴滤塔净化效率的因素 2.2.1 VOCs 种类 2.2.2 菌种的影响 表2.1 部分常用填料及特性 名称 填料特性 塑料鲍尔环 规格多样（直径从25mm到76mm），密度60—85kg/m3，比表面积在m2/g间通量大、阻力小、分离效率高操作弹性大比表面积在500～1700m2/g间 主要有气体湿度、有机物浓度、空塔气速、停留时间和有机负荷等。 2.3 主要研究内容 2.4 生物滴滤塔处理甲苯 2.4.1 研究处理甲苯气体的意义 甲苯既是目前生物法净气领域着重研究的对象，也是VOCs的一种，给其它种类有机气体的去除方法研究提供了很好的参考。 2.4.2 甲苯气体的特性 表2.2 我国相关环境标准 标准名称 工业企业设计卫生标准(TJ36-79) 大气污染物综合排放标准 (GB16297-1996)车间空气中的最高容许浓度 100mg/m3 浓度mg/m340 60 最高允许排放速率kg/h) 3.6～36 5.5～54 无组织排放监控浓度限值mg/m3 [12]。本组进行了菌种的甲苯驯化实验，在通过显微镜观察个体形态时发现，真菌在甲苯驯化过程中全部被筛除，只有细菌保留了下来，这可能与提取的真菌菌种有关。 （2）其它条件的实验摘录 见表2.3 表2.3 本文摘录的部分实验资料 实验员及对应文献序号 处理气体 填料 液气比 (L/m3) 反应时间 (S) 表观气速 (m/s) 负荷 (g/m3·h) 相应浓度 (mg/m3) 效率 (%) 李清雪 [16] 甲苯 鲍尔环 阶梯环 40 117 0.006 31 1000 87 刘永慧 [10] 堆肥 火山灰 — 28 0.006 50 400 100 羌宁 [19] 纤维活性炭 1.4 17 0.06 63.2 300 97.5 续表2.3 实验温度 （℃） 备注 20-30 该实验变量为气相浓度，当其为400 g/m3时，负荷为13g/m3·h，效率为100% — 该实验变量为气相浓度，并证明此浓度为最佳运行情况 27-30 该实验变量为液气比，作者指出当液气比过高和过低时均会降低塔的处理能力 从上述三个实验中可以初步得出生物滴滤塔处理能力的参数，如温度宜取为27-30℃；最佳气体浓度为400mg/m3；最佳液气比为1.4L/m3；填料负荷约为50 g/m3·h；停留时间不小于28s；空塔气速在0.01-0.06之间。 值得说明的是，大部分实验的表观气速均在0.01—0.08m/s之间，鉴于实际工程中气体流量大，塔径有限，应根据实际情况选择合适的表观气速。 3 生物滴滤塔的设计计算 3.1 废气基本条件的确定 本次设计采用某印刷厂的排放工况，具体数据如下所示： 表3.1 印刷厂甲苯排放参量 地点 甲苯产量 年工作日 日工作时间 甲苯浓度 成品车间 19 t / a 250 d 8 h 760mg / m3 , ； （1）实验结果显示，生物滴滤塔在进气浓度为400 mg / m3，停留时间30s时达到最大负荷50g /(m3· h)，因此总空气量 ， 需额外补充空气量=23750-12500=11250 m3/h （2）空塔气速的选择 总结各篇文献中所作实验发现，污染物的表观气速均在0.01—0.06m/s范围内，可见实际工程中的空塔气速也应取较小值，在气体流量较大的情况下，可以直接从0.06m/s开始取。填料塔的气速选取一般以液泛气速为准，但是本文计算得到的液泛气速为10m/s，该值的使用意义不大。 本