本發(fā)明一種吸附過濾去除化工廢氣中乙酸乙酯的方法，屬于有機廢氣處理技術領域。
背景技術：
乙酸乙酯為無色、易揮發(fā)、易燃并帶芳香氣味的液體，主要用于醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡膠、乙烯樹脂、乙酸纖維樹脂、合成橡膠、涂料及又油漆等的生產(chǎn)過程中，對粘膜有中等度的刺激作用和麻醉作用，對人體有很大的危害；人接觸較高濃度的乙酸乙酯可引起眼、鼻、咽喉和呼吸道刺激癥狀，重復或長時間接觸有時可造成角膜混濁，對皮膚可引起皮炎及濕疹；高濃度可發(fā)生麻醉作用及肝、腎充血；持續(xù)大量吸入則可發(fā)生急性肺水腫，慢性影響可有繼發(fā)性貧血、白細胞增多、內臟濁腫和脂肪性變。我國規(guī)定車間空氣中乙酸乙酯的最高允許質量濃度為300mg/m3。因此，采取適當?shù)拇胧┙档蛷U氣中的乙酸乙酯含量，對減少大氣污染和保障人民身體健康具有重要的意義。
化工行業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣中含有大量的乙酸乙酯，為了使化工廢氣能夠得到有效的處理以及使其達標排放，目前國內主要采用低溫等離子體廢氣處理法以及傳統(tǒng)的水洗工藝；低溫等離子體廢氣處理法是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使染物分子在極短的時間內發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應以達到降解污染的目的，但是投資是非常高的，而且去除率比較低；傳統(tǒng)的水洗工藝就是用工業(yè)水對煙氣進行洗滌，水解廢氣中的乙酸乙酯，工業(yè)水洗滌法雖然對乙酸乙酯有較高的效果，但是乙酸乙酯水解后會有大量的氣體逃逸到大氣中，對環(huán)境造成污染，并且工業(yè)水吸收乙酸乙酯后形成的工業(yè)廢水顯酸性，又對后面的污水處理造成極大的困難。
以上列舉的方法中前者需要高溫高壓的條件，運行成本高，去除率比較低；后者操作比較麻煩，處理極大困難，而且對環(huán)境造成污染。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術問題，針對目前常見的去除廢氣中乙酸乙酯的方法需要高溫高壓條件，運行成本高昂，去除率低且容易產(chǎn)生二次污染的缺陷，提供了一種吸附過濾去除化工廢氣中乙酸乙酯的方法。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：
（1）稱取3～5g焦化廠活性污泥接入1號培養(yǎng)基中，搖床振蕩培養(yǎng)，按1號培養(yǎng)基的相同配方制作2號培養(yǎng)基，再向2號培養(yǎng)基中加入1mg乙酸乙酯，選取1號培養(yǎng)基中長勢最茂盛的菌落，用1μl接種環(huán)轉接2～3環(huán)至2號培養(yǎng)基，繼續(xù)培養(yǎng)5～7天；
（2）按上述相同方法逐級增加培養(yǎng)基中的乙酸乙酯含量，每次增加1mg，直至乙酸乙酯終含量為5mg，并且每增加一次乙酸乙酯含量，轉接一次上一培養(yǎng)基中長勢最茂盛的菌落，待含有5mg乙酸乙酯的培養(yǎng)基中菌落培養(yǎng)結束后，用去離子水沖洗培養(yǎng)基表面菌絲，收集沖洗液，即為菌絲懸浮液，將菌絲懸浮液和牛糞混合后堆肥，待堆肥結束后得到腐熟肥堆，備用；
（3）按等質量比，將硅藻土和珍珠巖混合研磨后，篩選得到混合顆粒，再配制質量濃度為8～10g/l硝酸鈀、10～15g/l硝酸鈷、9～12g/l硝酸鎳和10～12g/l琥珀酸的混合溶液，將混合顆粒浸入混合溶液中，超聲振蕩浸漬，過濾得到濾渣；
（4）將上述濾渣放入馬弗爐中，在700～800℃下煅燒10～12h，煅燒后再在0.5～0.6mpa壓力條件下自然冷卻至室溫，得到多孔催化料，將多孔催化料和步驟（2）備用的腐熟肥堆混合后作為填料，將填料裝入高度為0.9m，內經(jīng)為0.1m的過濾反應器中，再將過濾反應器安裝在處理塔中，將待處理廢氣由塔底通入，經(jīng)過濾反應器停留處理后由塔頂排出即可完成對化工廢氣中乙酸乙酯的去除。
所述的1號培養(yǎng)基是將2～3g可溶性淀粉、0.1～0.3g硝酸鉀、0.05～0.07g磷酸氫二鉀、0.05～0.07g氯化鈉、0.05～0.07g硫酸鎂、0.001～0.003g硫酸亞鐵、2～3g瓊脂、1mg乙酸乙酯和100～120ml蒸餾水攪拌均勻后制得。
所述的搖床振蕩溫度為25～28℃，搖床振蕩轉速為100r/min，搖床振蕩培養(yǎng)時間為5～7天。
步驟（2）中所述的菌絲懸浮液和牛糞的質量比為1:100，堆肥溫度為30～40℃，堆肥時間為15～20天。
步驟（3）中所述的篩選出的混合顆粒粒徑為3～5mm，混合顆粒按質量比為1:20浸入混合溶液中，超聲振蕩浸漬時間為30～35h。
步驟（4）中所述的多孔催化料和腐熟肥堆的質量比為1:4，停留處理時間為1～2min。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明首先從焦化廠活性污泥中挑選出對乙酸乙酯適應性好的微生物，將其和牛糞混合堆肥，再用硅藻土和珍珠巖浸漬重金屬鹽溶液，煅燒得到多孔催化料并和腐熟后的肥堆共同作為吸附過濾填料，最后使待處理的廢氣通過填料處理后即可達標排放。其中利用微生物腐熟肥堆和多孔催化料吸附廢氣中的乙酸乙酯，經(jīng)肥堆中的微生物處理乙酸乙酯使其分解，而催化料中的高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的乙酸乙酯作用，使其在短時間內發(fā)生分解，達到去除廢氣中的乙酸乙酯的作用。
（2）經(jīng)本發(fā)明提供的吸附過濾去除化工廢氣中乙酸乙酯的方法處理的化工廢氣，進氣中乙酸乙酯質量濃度為1800mg/m3，通過本發(fā)明吸附過濾后，出氣中乙酸乙酯質量濃度低于18mg/m3，乙酸乙酯去除率達到99.0%以上，具有極佳的去除效果，并且在常溫常壓下即可進行，運行成本低廉，去除率高，不會產(chǎn)生二次污染。
具體實施方式
稱取2～3g可溶性淀粉、0.1～0.3g硝酸鉀、0.05～0.07g磷酸氫二鉀、0.05～0.07g氯化鈉、0.05～0.07g硫酸鎂、0.001～0.003g硫酸亞鐵、2～3g瓊脂、1mg乙酸乙酯和100～120ml蒸餾水攪拌均勻后制得1號培養(yǎng)基；稱取3～5g焦化廠活性污泥接入培養(yǎng)基中，在25～28℃、100r/min下?lián)u床振蕩培養(yǎng)5～7天，按1號培養(yǎng)基的相同配方制作2號培養(yǎng)基，再向2號培養(yǎng)基中加入1mg乙酸乙酯，選取1號培養(yǎng)基中長勢最茂盛的菌落，用1μl接種環(huán)轉接2～3環(huán)至2號培養(yǎng)基，繼續(xù)培養(yǎng)5～7天；按相同方法逐級增加培養(yǎng)基中的乙酸乙酯含量，每次增加1mg，直至乙酸乙酯終含量為5mg，并且每增加一次乙酸乙酯含量，轉接一次上一培養(yǎng)基中長勢最茂盛的菌落，待含有5mg乙酸乙酯的培養(yǎng)基中菌落培養(yǎng)結束后，用100～200ml去離子水沖洗培養(yǎng)基表面菌絲，收集沖洗液，即為菌絲懸浮液；將菌絲懸浮液和牛糞按質量比為1:100混合后在30～40℃下堆肥15～20天，待堆肥結束后得到腐熟肥堆；稱取1～2kg硅藻土和1～2kg珍珠巖依次放入球磨機中研磨20～30min后得到粒徑為3～5mm的混合顆粒，再配制質量濃度為8～10g/l硝酸鈀、10～15g/l硝酸鈷、9～12g/l硝酸鎳和10～12g/l琥珀酸的混合溶液，按質量比為1:20將混合顆粒浸入混合溶液中，超聲振蕩浸漬30～35h，過濾得到濾渣；將濾渣放入馬弗爐中，在700～800℃下煅燒10～12h，煅燒后再在0.5～0.6mpa壓力條件下自然冷卻至室溫，得到多孔催化料，按質量比為1:4將多孔催化料和肥堆混合后作為填料，將填料裝入高度為0.9m，內經(jīng)為0.1m的過濾反應器中，再將過濾反應器安裝在處理塔中，將待處理廢氣由塔底通入，經(jīng)過濾反應器停留處理1～2min后由塔頂排出即可完成對化工廢氣中乙酸乙酯的去除。
實例1
稱取3g可溶性淀粉、0.3g硝酸鉀、0.07g磷酸氫二鉀、0.07g氯化鈉、0.07g硫酸鎂、0.003g硫酸亞鐵、3g瓊脂、1mg乙酸乙酯和120ml蒸餾水攪拌均勻后制得1號培養(yǎng)基；稱取5g焦化廠活性污泥接入培養(yǎng)基中，在28℃、100r/min下?lián)u床振蕩培養(yǎng)7天，按1號培養(yǎng)基的相同配方制作2號培養(yǎng)基，再向2號培養(yǎng)基中加入1mg乙酸乙酯，選取1號培養(yǎng)基中長勢最茂盛的菌落，用1μl接種環(huán)轉接3環(huán)至2號培養(yǎng)基，繼續(xù)培養(yǎng)7天；按相同方法逐級增加培養(yǎng)基中的乙酸乙酯含量，每次增加1mg，直至乙酸乙酯終含量為5mg，并且每增加一次乙酸乙酯含量，轉接一次上一培養(yǎng)基中長勢最茂盛的菌落，待含有5mg乙酸乙酯的培養(yǎng)基中菌落培養(yǎng)結束后，用200ml去離子水沖洗培養(yǎng)基表面菌絲，收集沖洗液，即為菌絲懸浮液；將菌絲懸浮液和牛糞按質量比為1:100混合后在40℃下堆肥20天，待堆肥結束后得到腐熟肥堆；稱取2kg硅藻土和2kg珍珠巖依次放入球磨機中研磨30min后得到粒徑為5mm的混合顆粒，再配制質量濃度為10g/l硝酸鈀、15g/l硝酸鈷、12g/l硝酸鎳和12g/l琥珀酸的混合溶液，按質量比為1:20將混合顆粒浸入混合溶液中，超聲振蕩浸漬35h，過濾得到濾渣；將濾渣放入馬弗爐中，在800℃下煅燒12h，煅燒后再在0.6mpa壓力條件下自然冷卻至室溫，得到多孔催化料，按質量比為1:4將多孔催化料和肥堆混合后作為填料，將填料裝入高度為0.9m，內經(jīng)為0.1m的過濾反應器中，再將過濾反應器安裝在處理塔中，將待處理廢氣由塔底通入，經(jīng)過濾反應器停留處理2min后由塔頂排出即可完成對化工廢氣中乙酸乙酯的去除。
實例2
稱取2g可溶性淀粉、0.1g硝酸鉀、0.05g磷酸氫二鉀、0.05g氯化鈉、0.05g硫酸鎂、0.001g硫酸亞鐵、2g瓊脂、1mg乙酸乙酯和100ml蒸餾水攪拌均勻后制得1號培養(yǎng)基；稱取3g焦化廠活性污泥接入培養(yǎng)基中，在25℃、100r/min下?lián)u床振蕩培養(yǎng)5天，按1號培養(yǎng)基的相同配方制作2號培養(yǎng)基，再向2號培養(yǎng)基中加入1mg乙酸乙酯，選取1號培養(yǎng)基中長勢最茂盛的菌落，用1μl接種環(huán)轉接2環(huán)至2號培養(yǎng)基，繼續(xù)培養(yǎng)5天；按相同方法逐級增加培養(yǎng)基中的乙酸乙酯含量，每次增加1mg，直至乙酸乙酯終含量為5mg，并且每增加一次乙酸乙酯含量，轉接一次上一培養(yǎng)基中長勢最茂盛的菌落，待含有5mg乙酸乙酯的培養(yǎng)基中菌落培養(yǎng)結束后，用100ml去離子水沖洗培養(yǎng)基表面菌絲，收集沖洗液，即為菌絲懸浮液；將菌絲懸浮液和牛糞按質量比為1:100混合后在30℃下堆肥15天，待堆肥結束后得到腐熟肥堆；稱取1kg硅藻土和1kg珍珠巖依次放入球磨機中研磨20min后得到粒徑為3mm的混合顆粒，再配制質量濃度為9g/l硝酸鈀、10g/l硝酸鈷、9g/l硝酸鎳和10g/l琥珀酸的混合溶液，按質量比為1:20將混合顆粒浸入混合溶液中，超聲振蕩浸漬30h，過濾得到濾渣；將濾渣放入馬弗爐中，在700℃下煅燒10h，煅燒后再在0.5mpa壓力條件下自然冷卻至室溫，得到多孔催化料，按質量比為1:4將多孔催化料和肥堆混合后作為填料，將填料裝入高度為0.9m，內經(jīng)為0.1m的過濾反應器中，再將過濾反應器安裝在處理塔中，將待處理廢氣由塔底通入，經(jīng)過濾反應器停留處理1min后由塔頂排出即可完成對化工廢氣中乙酸乙酯的去除。
實例3
稱取2g可溶性淀粉、0.2g硝酸鉀、0.06g磷酸氫二鉀、0.06g氯化鈉、0.06g硫酸鎂、0.002g硫酸亞鐵、2g瓊脂、1mg乙酸乙酯和110ml蒸餾水攪拌均勻后制得1號培養(yǎng)基；稱取4g焦化廠活性污泥接入培養(yǎng)基中，在26℃、100r/min下?lián)u床振蕩培養(yǎng)6天，按1號培養(yǎng)基的相同配方制作2號培養(yǎng)基，再向2號培養(yǎng)基中加入1mg乙酸乙酯，選取1號培養(yǎng)基中長勢最茂盛的菌落，用1μl接種環(huán)轉接3環(huán)至2號培養(yǎng)基，繼續(xù)培養(yǎng)6天；按相同方法逐級增加培養(yǎng)基中的乙酸乙酯含量，每次增加1mg，直至乙酸乙酯終含量為5mg，并且每增加一次乙酸乙酯含量，轉接一次上一培養(yǎng)基中長勢最茂盛的菌落，待含有5mg乙酸乙酯的培養(yǎng)基中菌落培養(yǎng)結束后，用150ml去離子水沖洗培養(yǎng)基表面菌絲，收集沖洗液，即為菌絲懸浮液；將菌絲懸浮液和牛糞按質量比為1:100混合后在35℃下堆肥17天，待堆肥結束后得到腐熟肥堆；稱取1.5kg硅藻土和1.5kg珍珠巖依次放入球磨機中研磨25min后得到粒徑為4mm的混合顆粒，再配制質量濃度為9g/l硝酸鈀、12g/l硝酸鈷、10g/l硝酸鎳和11g/l琥珀酸的混合溶液，按質量比為1:20將混合顆粒浸入混合溶液中，超聲振蕩浸漬32h，過濾得到濾渣；將濾渣放入馬弗爐中，在750℃下煅燒11h，煅燒后再在0.5mpa壓力條件下自然冷卻至室溫，得到多孔催化料，按質量比為1:4將多孔催化料和肥堆混合后作為填料，將填料裝入高度為0.9m，內經(jīng)為0.1m的過濾反應器中，再將過濾反應器安裝在處理塔中，將待處理廢氣由塔底通入，經(jīng)過濾反應器停留處理1min后由塔頂排出即可完成對化工廢氣中乙酸乙酯的去除。
對照例：在高溫高壓環(huán)境下，利用低溫等離子體廢氣處理法對化工廢氣中的乙酸乙酯進行去除處理，處理結束后進行檢測，其中乙酸乙酯的質量濃度為1800mg/m3，利用實例1至實例3及對照例的處理方法進行去除，再次檢測乙酸乙酯的含量，其檢測數(shù)據(jù)如表1。
表1
由表1可知，本發(fā)明對化工廢氣中的乙酸乙酯去除率高，去除率遠高于低溫等離子處理法。