随着石化工业的发展,其副产物对环境所造成的污染也日益严重,其中最具代表性的是挥发性有机物(VOCs)。VOCs中含有很多对人体健康和自然环境具有危害的化合物,因此对VOCs的净化处理己经引起了人们的普遍关注。在VOCs的各种处理方法中,生物滴滤法以其低投入、低运行费用、高效率、运行稳定、管理方便以及无二次污染等优点,备受人们的青睐,在VOCs的处理中具有良好的应用前景。以大庆石化公司某厂污水预处理装置产生的VOCs作为处理对象,分别设计单级和三级生物滴滤塔对其进行净化处理,并通过对塔内填料上的微生物进行计数、分离和鉴定,分析了滴滤塔内的微生物结构。实验结果表明,当保持pH在6.3~6.9,温度在12~25°C时,滴滤塔对VOCs的去除率随进气浓度的增加而降低;当气体流速从0m~3/h提高至10m~3/h时,去除率逐渐下降;液体喷淋量的增加,能够提高滴滤塔的净化效果,当喷淋量为25L/h时,去除率最大。当使用ZAT-2型填料作为滴滤塔的填充介质时,对苯、甲苯和二甲苯的去除率与塑料复合绒球相比,略有提高。采用单级生物滴滤塔进行废气处理时,苯、甲苯、二甲苯和非甲烷总烃的去除率分别为98.2%、98.8%、98.8%和96.7%。而当采用三级生物滴滤塔后,苯和非甲烷总烃的去除率分别提高到99.4%和97.4%。三级生物滴滤塔对实际废气的处理结果显示,苯、甲苯、二甲苯和非甲烷总烃的去除率分别为98.2%、98.7%、94.6%及98.7%;出口浓度分别为8.3mg/m~3、4.0mg/m~3、4.3mg/m~3及14.9mg/m~3,均达到国家《大气污染物综合排放标准》。苯、甲苯和二甲苯的去除负荷分别是98.2 g/(m~3·h)、60.3 g/(m~3·h)和12.0 g/(m~3·h)。对稳定运行20d的单级生物滴滤塔的微生物计数结果表明,填料上层上、中、下三个部位菌落数分别为:2.7×10~6 cfu/g、2.9×10~6 cfu/g和3.0×10~6 cfu/g;下层上、中、下三个部位菌种数分别为3.0×10~6 cfu/g、3.1×10~6 cfu/g和3.2×10~6cfu/g,微生物数量随着填料层高度的下降而增加。所筛选出的对VOCs去除能力最强的2株菌,经过菌落形态观察及生理生化试验,可知其分别为假单胞菌属(Pseudomonas)和短杆菌属(Brevibacterium)。对微生物的16SrRNA基因V3区的特征片段经DGGE分离后,进行序列测定,结果表明,与Arthrobacter(节细菌属)和Xanthomonas(黄单胞菌属)相似的序列均占总数的12.0%,是填料上的优势菌群。根据Shannon指数的计算结果可知,滴滤塔填料上的微生物多样性从上到下逐渐增加。根据实际监测结果,该厂污水预处理装置所产生废气的生物处理系统采用带有生物预处理塔的三级生物滴滤塔,处理后的气体通过高空排放塔排入大气。进气的湿度大于95%,温度在30°C左右,pH=6~7,进气流速稳定在10m~3/h,循环液喷淋量稳定在40L/h,最适循环液喷淋时间为每间歇180min,喷淋3min。通过对该项目的技术经济分析,可知该工程建设项目总投资961.33万元,项目实施后,平均每年新增总成本费用116.39万元。