生物洗涤塔净化甲醛废气的试验研究

摘要

现代化工生产中常常使用甲醛，由于甲醛性质活跃、易挥发、且具有毒性，使得甲醛成为了工业生产中一种常见的污染源。
　　 本课题以甲醛废气为研究对象，采用生物洗涤塔这一净化工艺，并对生物洗涤塔工艺的净化性能行了研究，对去除过程的动力学进行了分析，并用实验数据进行了验证。主要研究内容和相关结论如下：
　　 (1)对生物洗涤塔净化甲醛废气的性能进行研究，其结果如下：在进气流量为0.4m3/h，循环液量为10L/h的实验条件下，使甲醛入口浓度在50-400mg/m3的范围内变化，对生物洗涤塔处理效果的研究表明，随着甲醛入口浓度的增加，去除率由99％降至87％，而生化去除量由2mg/L·h增加到13.2mg/L·h。在甲醛入口浓度为350mg/m3，循环液量为10L/h的实验条件下，使进气流量在0.2-0.8m3/h的范围内变化，生物洗涤塔对甲醛的去除率随着气体流量的增加而下降，由94％降至90％，但随着气体流量的增加，生化去除量由6.3mg/L·h增加到23.2mg/L·h。在甲醛入口浓度为350mg/m3，进气流量为0.4m3/h的实验条件下，当循环液量由5L/h增至10L/h时，生化去除量由5.6mg/L·h增加至14mg/L·h，循环液量超过10L/h时，生化去除量保持在15mg/L·h。
　　 (2)对安装循环液处理装置后，生物洗涤塔处理甲醛废气的净化性能进行研究，其结果如下：在进气流量为0.4m3/h，循环液量为10L/h的实验条件下，使甲醛入口浓度在100-800mg/m3的范围内变化，对生物洗涤塔处理效果的研究表明随着甲醛入口浓度的增加，去除率稳定在98％，生化去除量由8mg/L·h增至30mg/L·h。在甲醛入口浓度为350mg/m3，循环液量为10L/h的实验条件下，进气流量为0.2-0.8m3/h的范围内，生物洗涤塔对甲醛的去除率保持在较高水平，约为97％，且随着气体流量的增加，生化去除量由7mg/L·h增至29mg/L·h。在甲醛入口浓度为350mg/m3，进气流量为0.4m3/h的实验条件下，使循环液量在5-20L/h范围内变化，生物洗涤塔对甲醛的去除率稳定在97％，生化去除量稳定在16mg/L·h。
　　 (3)将安装循环液处理装置前后生物洗涤塔的处理效果进行比较可知，在甲醛入口浓度为350mg/m3，进气流量为0.4m3/h，循环液量为10L/h的实验范围内，安装循环液处理装置后去除率较安装前高5％，生化去除量较之前增加1mg/L·h。这说明在相同的实验条件下，安装循环液处理装置后，有利于洗涤塔中的甲醛废气的吸收和降解，在实验结果中的表现为去除率和生化去除量的增加。
　　 (4)对实验结果进行去除动力学分析，并将实验数据分别按照零级反应和一级反应进行拟合，结果显示，生物洗涤塔内的甲醛降解能更好的用一级反应表示。
　　 本实验为国内采样生物法净化甲醛废气的研究和工业应用提供了一定的参考数据和经验。