用于含HCN废气处理的硝化菌群、生物滤床、装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及废气净化领域，具体涉及一种用于含HCN废气处理的硝化菌群、生物滤床、装置及方法。本发明专利技术提供的用于提高废气处理效率的硝化菌群，包括质量比为0.9

【技术实现步骤摘要】
用于含HCN废气处理的硝化菌群、生物滤床、装置及方法


[0001]本专利技术涉及废气净化
，尤其涉及一种用于含HCN废气处理的硝化菌群、生物滤床、装置及方法。

技术介绍

[0002]氰化氢(HCN)是工业废气中极为典型的非常规有毒有害污染物之一，为剧毒气体，其毒性是CO的35倍。氰化物除对人畜有极大危害性，对植物、水土也同样具有危害污染。同时，HCN还具有腐蚀性，在工业废气后续处理过程中，对生产设备、管道也会产生一定的腐蚀。我国《大气污染物综合排放标准》(GB16297
‑
1996)规定氰化物的最高排放标准仅为1.9mg/m3(1.72ppm)。
[0003]目前国内外脱除工业废气中的HCN主要有4种方法：吸收法、吸附法、燃烧法和催化氧化法。
[0004]1.吸收法
[0005]含HCN的废气，经碱液吸收后，HCN电离生成CN
‑
，随后对含CN
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的吸收液进行二次处理。根据后续处理方法的不同，吸收法又可细分为生物降解法、膜分离法、解吸法、电解氧化法、加压水解法、碱性氯化法等方法。
[0006]吸收法处理HCN，须先采用碱液吸收，原则上可将HCN转化为NaCN和 Ca(CN)2等氰化盐，达到消除效果。但该过程对HCN的处理不完全，氰化盐仍属于剧毒的不挥发物质，易产生二次污染。工艺方面存在成本高、处理周期长、无法回收氰化物或金属等问题，从而限制了吸收法消除HCN的应用前景，未来还需开发更为有效的、环保的新方法。
[0007]2.吸附法
[0008]吸附法是指吸附剂通过物理或化学吸附，将HCN吸附固定进而消除。常用的吸附剂有活性炭、分子筛、沸石、层状双金属氢氧化物等，通过负载如 Cu、Co、Ni、Mo和Ag等活性组分进行改性，以提高吸附剂对HCN的消除性能。
[0009]吸附法不适于处理高浓度的HCN气体。吸附法难以实现对HCN的深度净化，部分中间产物不稳定，易造成二次污染。工业产生的HCN气体中含有多种组分，不同组分竞争吸附位点，使得吸附效率降低。有待研发实现对HCN 及其他有害组分高效吸附的新型材料。吸附剂对HCN的吸附能力受吸附剂的吸附容量限制，吸附容量仍然是制约吸附剂材料应用前景的重要因素。
[0010]3.燃烧法
[0011]燃烧法常用于处理工业生产中产生的HCN气体。HCN废气中通常伴有 CO、H2以及烃类等大量可燃组分，在一定温度下进行燃烧处理，可以使这些废气转化为无害的N2，CO2以及H2O等气体。该方法可以分为直接燃烧法和催化燃烧法两种。
[0012]相较于直接燃烧法，催化燃烧法使HCN深度净化所需的反应温度降低，但是反应需要Pt、Rh、Pd等贵金属作为催化剂，其昂贵的价格增大了生产成本。目前，人们更加倾向于选择低成本金属作为催化剂。如Cu、Ca对HCN 的燃烧均具有催化效果，然而稳定性有所欠缺。
[0013]4.催化法
[0014]催化法可将HCN转化为低毒或者无毒的产物进而实现对HCN的深度净化。催化法可分为催化水解法、催化氧化法以及催化水解/氧化耦合法。催化水解法指HCN与H2O在催化剂的作用下发生水解反应生成NH3和CO。催化氧化指在有氧环境下，O2和HCN被吸附在催化剂表面发生氧化反应，进而将高毒的HCN氧化为低毒NOx或者无毒的N2。催化水解/氧化耦合法指在一定含量O2和H2O的存在下，催化剂通过催化水解和催化氧化两种方式消除HCN。
[0015]上述4种脱除工业废气中的HCN存在如下技术缺陷：
[0016]吸收法：该方法不是在气相中直接处理HCN，而是先将含有HCN的废气通过碱液进行吸收生成CN
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，然后对吸收液中的CN
‑
进行处理。总体而言，后续溶液处理工艺复杂，处理成本较高，需要持续消耗化学试剂。
[0017]吸附法：采用吸附剂吸附HCN气体。但是物理吸附过程，没有对HCN进行降解转化。如果不能对解吸产物进行处理，将不可避免产生二次污染问题。同时因为吸附容量有限，需要定时更换吸附剂。废气中含有的杂质容易使得吸附效率降低。由于活性炭吸附容量有限，加上气体中的焦油、毛丝杂质存在竞争吸附导致活性炭的吸附选择性变差，很难满足高浓度HCN废气的净化需求。
[0018]燃烧法：分为直接燃烧法与催化燃烧法两种。直接燃烧法主要是针对高浓度的HCN气体，对低浓度HCN废气治理无法利用。直接燃烧法需消耗大量能源，若HCN混合气中含有S、N等元素的化合物，在燃烧的过程会产生SO2 和NOx，对环境造成严重污染。催化燃烧法的缺点在于以贵金属为催化活性成分，增加了运行成本，也存在催化剂中毒的风险。
[0019]催化法：采用氧化剂将HCN催化氧化后再行脱除，荷兰壳牌公司公开了“一种从废气物流中去除HCN工艺”，日本日挥株式会社公开了“一种催化去除HCN的方法”。催化法对反应条件要求苛刻，目前主要处于实验室研究阶段，对典型工业废气净化尚无工业应用。目前催化剂实现深度净化HCN所需温度均高于150℃，需要一定的能源消耗，也增加了运行成本。
[0020]对以上4种方法进行分析可发现，吸收法和吸附法并没有真正处理HCN，只是将其转入水中或吸附剂上，存在二次污染；燃烧法既消耗了有效的CO、 H2，增加了能耗，又造成后面需要脱硫脱硝装置；催化法受限于相应的催化剂种类和成本，目前只有荷兰和日本的专利，尚无工业应用报道。
[0021]为此，本领域迫切需要研发出一种装置或方法能够克服现有技术存在的上述技术问题。

技术实现思路

[0022]本专利技术之目的是提供一种用于含HCN废气处理的硝化菌群、生物滤床、装置及方法，能够解决现有技术中脱除氰化氢不彻底、存在二次污染、运行成本高以及处理效率低的技术问题。
[0023]本专利技术提供一种用于提高废气处理效率的硝化菌群，包括质量比为 0.9
‑
1.5:1
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1.6的亚硝化细菌和硝化细菌。
[0024]优选地，所述亚硝化细菌和硝化细菌的质量比为1:1.5。
[0025]本专利技术提供一种用于含HCN废气处理的生物滤床，包含填料和填料表面附着的微生物膜，所述微生物膜是由目标菌群混合物与所述的用于提高废气处理效率的硝化菌群混
合后制成的菌液在填料表面通过生物挂膜形成的；
[0026]所述目标菌群混合物是指用于处理含氰化物废气的菌群混合物。
[0027]优选地，所述目标菌群混合物与所述硝化菌群的质量比为1
‑
1.5：4.5
‑
8。
[0028]优选地，所述填料包括体积比为0.8
‑
1.2：0.6
‑
0.9：0.2
‑
0.5：0.7
‑
1.3的火山岩颗粒、骆驼刺、生贝壳和竹炭颗粒。
[0029]优选地，所述火山岩颗粒的制备方法包括：在弱酸溶液中进行酸洗，再用清水洗净，自然风干；然后在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提高含HCN废气处理效率的硝化菌群，其特征在于，包括质量比为0.9
‑
1.5:1
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1.6的亚硝化细菌和硝化细菌。2.根据权利要求1所述的用于提高含HCN废气处理效率的硝化菌群，其特征在于，所述亚硝化细菌和硝化细菌的质量比为1:1.5。3.一种用于含HCN废气处理的生物滤床，其特征在于，包含填料和填料表面附着的微生物膜，所述微生物膜是由目标菌群混合物与权利要求1或2所述的用于提高废气处理效率的硝化菌群混合后制成的菌液在填料表面通过生物挂膜形成的；所述目标菌群混合物是指用于处理含氰化物废气的菌群混合物。4.根据权利要求3所述的用于含HCN废气处理的生物滤床，其特征在于，所述目标菌群混合物与所述硝化菌群的质量比为1
‑
1.5：4.5
‑
8。5.根据权利要求3所述的用于含HCN废气处理的生物滤床，其特征在于，所述填料包括体积比为0.8
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1.2：0.6
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0.9：0.2
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0.5：0.7
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1.3的火山岩颗粒、骆驼刺、生贝壳和竹炭颗粒。6.根据权利要求5所述的用于含HCN废气处理的生物滤床，其特征在于，所述火山岩颗粒的制备方法包括：在弱酸溶液中进行酸洗，再用清水洗净，自然风干；然后在弱碱溶液中进行碱洗，再用清水洗净，自然风干；最后用高压蒸汽熏蒸火山岩，去除火山岩表面残留的盐类物质，筛选粒径为40～70mm的火山岩颗粒；所述骆驼刺的制备方法包括：对骆驼刺进行机械打碎，选取长度为5～10cm的骆驼刺茎，用高压冲枪冲击，提高结构孔隙率至50
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70％；所述生贝壳的制备方法包括：用清水清洗生贝壳，晒干后打碎，选取粒径为5～8cm的生贝壳；所述竹炭颗粒的制备方法包括：在弱酸溶液中进行酸洗，再用清水洗净，自然风干；然后在弱碱溶液中进行碱洗，再用清水洗净，自然风干；最后用高压蒸汽熏蒸竹炭，去除竹炭表面残留的盐类物质，筛选粒径为1
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3cm的竹炭颗粒；将制备好的火山岩颗粒、骆驼刺、生贝壳和竹炭颗粒混合均匀后得到填料。7.根据权利要求6所述的用于含HCN废气处理的生物滤床，其特征在于，所述火山岩颗粒的制备方法中，所述弱酸为pH 4
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6的硝酸或硫酸溶液，酸洗时间为3
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5分钟；所述弱碱为pH 8
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10的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，碱洗时间为3
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5分钟；所述高压蒸汽熏蒸指在5M
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10M帕的蒸汽中熏蒸火山岩2
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵炳文，闫超，
申请(专利权)人：朗昆北京新环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：