[00995476]多组分工业废气高效生物净化新技术及工程应用

该项目属环境保护技术领域，是一项生物法废气净化新技术，突破了净化工艺和设备、微生物降解菌、生物填料等核心单元存在的技术瓶颈，实现了对医药、化工、石油炼制等行业多组分有毒有害工业废气的高效净化。针对工业废气高效生物净化这一世界性技术难题，该项目主要在以下三方面取得科技创新。(1)净化工艺和设备：针对现有废气生物净化设备存在的多组分污染物间降解互为抑制、净化效率低等难题，深入研究传质和生物降解过程规律，研制了板式结构的生物滤塔，填料层间实现了优势菌群的差异性分布，可使多组分污染物协同高效去除，从本质上提高了废气的处理负荷和净化效率，并实现了净化系统的模块化设计；为避免降解产物积累对净化过程的抑制，基于反应过程和传质理论，研制密闭性良好的转动生物床反应器，强化了传质和降解过程，尤其适用于废气的厌氧净化，实现了对含氮污染物废气高效净化的工程应用；为提高工业废气中常见的水溶性和可生物降解性差组分的净化效率，研制了基于液相连续、气相分散两相接触工艺的新型生物净化反应器，实现了目标污染物相间传质与生物降解过程的强化与耦合，拓宽了生物法废气净化技术的应用领域。(2)微生物降解菌：基于菌种选育、发现以及底物代谢途径，制备出复合微生物菌剂，发明了移动式菌群快速扩增培养装置，可现场实时培菌，从而实现了工业废气净化装置的快速启动和高效稳定运行。(3)生物填料：开发出3种流体力学性能好、传质速率快、压降低及抗堵能力强等综合性能优良的生物填料，降低了系统能耗，延长了服务寿命。集上述工艺、设备、菌剂及填料等方面的创新，该项目最终形成多组分有毒有害工业废气生物净化新技术，并在大规模工程应用中达到高效、低耗、稳定运行的效果。该成果攻克了生物法在工业废气净化工程应用中的系列关键技术难题，先后在中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司、浙江医药股份有限公司等行业龙头企业建立了32项生物法废气净化工程。以其中的4项示范工程计，近三年共减排挥发性有机污染物382吨、硫化氢489吨，建成了100套/年板式滤塔生产线，国内市场占有率达70%以上，建成了生产规模分别达47800立方米/年、40000立方米/年的2条工业化填料生产线，近三年累计实现产值约2.1亿元、新增利税和节支共7580.6万元。构筑了包括工艺、设备、菌剂、填料等核心专利的完整的自主知识产权体系，授权中国发明专利6项、实用新型专利2项，并在该领域重要学术刊物上发表论文14篇。该成果经同行专家评议认为整体处于国际先进水平，在高效生物填料、转动生物床反应器、传质-生物降解净化理论等方面达到国际领先水平；获2008年中国石油和化学工业协会技术发明一等奖，被《环保产业》杂志评为“2006年国内环保产业十大创新技术”之一。该新技术的开发和推广应用较好地解决了多组分工业废气的污染治理，有力地推动了环保产业的技术进步，对改善大气环境质量、保障人群健康和生态安全、促进经济可持续发展具有十分重要的现实和战略意义。