近日，科技部印發了《國家綠色低碳先進技術成果目錄》，目錄包括水、氣、固廢、土壤、監測、節能六個領域的共85項技術成果。在大氣污染治理領域的15項技術成果中，又可細分為工業煙氣除塵脫硫脫硝及多污染物協同控制、重點行業揮發性有機物（VOCs）污染防治及回收、移動源污染控制等技術領域。今日梳理了其中3項針對不同環節、領域的VOCs及惡臭治理技術成果，分享給大家：
 

　　地下污水處理廠惡臭生物治理技術
 

　　技術原理：將各污染源的廢氣收集后集中送到生物濾池，廢氣經加濕除塵后，通過濕潤、多孔和充滿活性的微生物填料層，首先填料及生物膜對污染物進行吸附，然后填料內外附著的專性微生物對污染物進行吸收和降解，將污染物質分解成SO42-、NO3-、CO2、H2O等無毒無害的簡單無機物。預洗池位于生物濾池的前端，預洗池內部配有噴淋系統，包括噴淋管道、噴嘴、接頭、支撐件等。預洗池殼體側面帶有觀察窗，便于觀察和檢修。預洗池主要用于去除氣體中的顆粒物和可溶于水的成分，并調節氣體的濕度和溫度。同時，預洗池作為緩沖器，可降低高濃度污染負荷的峰值。生物濾池主要功能為使廢氣通過濕潤、多孔和充滿活性微生物的濾層，微生物細胞對廢氣物質進行吸附、吸收和降解。生物濾池是廢氣處理的核心工藝段，經凈化處理后氣體由排氣管排出。
 

　　主要創新點：(1)開發了兼具營養緩釋性能并負載功能微生物的生物復合填料，擁有較高的孔隙率適合細菌生長，有良好的吸附性提升廢氣的傳質效率，有較好的pH緩沖能力以維持微生物穩定的生長環境，有足夠的強度保持填料層正常的物理特性和通透性。(2)針對地下污水處理廠污水及污泥處理過程中的VOCs及惡臭氣體成分，篩選出高效專性苯系物降解菌、硫系物降解菌、短鏈烴降解菌等，并在此基礎上研制出了高效復合功能菌劑。(3)針對化工行業有機廢氣中存在的大量難溶組分，研發出氣液傳質增溶技術，利用環糊精外部親水內部疏水的特性，使得氣相中的難溶解VOCs更易于突破氣液傳質阻力進入液相，進而被氧化分解，同時通過催化劑提升生化反應速率，從而縮短廢氣停留時間，減少生物濾池的占地面積，節省廢氣治理成本。(4)將物聯網技術與惡臭及VOCs治理技術相結合，形成系統的智慧化運營模式。
 

　　污染治理效果：排放氣體濃度符合《惡臭污染物排放標準》(GB14554-1993)要求，氨氣、硫化氫去除率>98%，惡臭去除率>85%。
 

　　低濃度復雜有機廢氣生物凈化過程強化技術
 

　　技術原理：研發了真(細)菌協同代謝復合菌劑等生物活性功能材料，凈化單元的處理負荷提高2倍以上，裝置體積減小40%以上。研制了兩相板式生物凈化裝置，對正己烷、甲苯等低水溶性VOCs的傳質單元數提高60%以上；構建了高能粒子氧化—生物耦合凈化工藝，二氯甲烷、苯乙烯等難降解VOCs的去除負荷提高2倍左右，去除率從30%提升至95%以上。通過“材料—工藝—裝備”創新，構建了完整的產業技術鏈，實現了低濃度復雜有機廢氣安全低碳凈化。
 

　　主要創新點：(1)發明真(細)菌協同代謝的復合菌劑，實現廢氣多污染組分的快速降解。選育疏水性污染物高效降解真菌，基于共代謝機理，突破菌間代謝差異效應，構建協同代謝的真—細菌功能菌群，典型污染物的比降解速率提升60%～120%；采用序列混菌培養模式，開發基于炭質載體的高密度混合發酵技術，制備了適合常溫保存的功能菌和廣譜菌群配合的復合菌劑，攻克了菌劑難以長效保存的技術難題，實現復合菌劑規模化生產應用，大幅縮短了凈化裝置啟動時間。(2)剖析多孔介質流場特征，發明多層板式結構生物凈化設備，突破現有單層結構污染負荷和生物量分布不均、填料層易堵塞及污染物降解互為抑制等瓶頸。采用交聯負載技術，強化填料親水性和高比表面積設計，開發了營養緩釋功能復合填料和高生物固著力紋翼填料，解決了傳統生物系統需額外添加營養、壓降高及使用壽命短等技術難題。基于“雙膜理論”與相似相溶原理，構建以非水相介質為“橋梁”和“儲存庫”的VOCs 凈化兩相分配體系，發明生物相容性高、易回收的納米磁性硅油，突破低水溶性污染物多相間傳質限制，增強抗沖擊負荷能力，攻克了硅油相無法循環利用的難題。(3)基于光化學反應第一定律和線性光源球面輻射(LSSE)模型，開發折流式光氧化反應裝置，提出鑭氮共摻雜的 TiO2納米管催化劑制備的新方法，提高了光能活性粒子的利用率，強化了光氧化能效；揭示了微量O3通過抑制胞外多聚物的產生進而促進生物膜活性的內在規律，構建UV光氧化—生物凈化耦合工藝體系，有效提升難降解組分生物降解速率，徹底消除單一UV光解產物、O3等對環境的二次污染。
 

　　污染治理效果：以浙江某藥廠生產車間綜合廢氣和污水站臭氣生物凈化工程為例，處理后尾氣中甲苯、四氫呋喃、氯仿的平均去除率分別為 99.5%、95.2%、99.7%。以實施的工程項目測算，年減排VOCs超過3萬t。
 

　　用于揮發性有機廢氣高效治理的疏水分子篩吸附劑
 

　　技術原理：該技術針對生活/工業源分散式、中低濃度VOCs廢氣處理阻力降要求小、氣量波動適應性好等要求，研究制備出整體蜂窩式以及轉輪輕質分子篩材料，可適用于不同工況和條件，解決分子篩成型過程中易開裂、強度低、干燥速度慢、吸附性能變差等難題。
 

　　主要創新點：(1)開發了高疏水性、大吸附容量的新型分子篩材料制備技術，解決了目前國產沸石分子篩吸附容量不高、吸附選擇性差、吸附大分子能力有限、疏水性能達不到工程應用要求等問題，研發的分子篩產品在吸附性能上接近或達到美、日進口產品的水平。(2)開發了分子篩成型技術，解決了粘合劑配方、輕質材料制作、成型工藝設計、加熱焙燒條件控制等方面的技術難題，攻克了基于沸石分子篩的吸附體制備工藝技術瓶頸，研發了接近或達到美、日進口產品技術水平的吸附體產品，打破國外技術和產品壟斷。
 

　　污染治理效果：以天津空客A320噴漆車間揮發性有機廢氣排放治理改造項目為例，VOCs 噴涂廢氣治理排放濃度已達到A級企業要求，TRVOC 排放濃度穩定低于 10mg/m3，遠低于天津市《工業企業揮發性有機物排放控制標準》(DB12/524-2020)對應排放限值50mg/m3。
 

　　來源|科技部