廢氣的生物處理

第四章大氣污染物的生物處理技術(shù)一、廢氣的處理方法廢氣的處理方法有物理、化學和生物的方法:物理法:吸附法（活性炭吸附）、稀釋擴散法（煙囪）、吸收、氧化及等離子體轉(zhuǎn)化等?；瘜W法：燃燒法、臭氧氧化、催化氧化、酸堿吸收法。生物法是最經(jīng)濟有效的方法。生物凈化有植物凈化法和微生物凈化法。植物凈化法就是利用植物吸收和轉(zhuǎn)化大氣中的污染物，包括二氧化碳，放出氧氣清潔空氣。二、大氣污染物的微生物處理·指利用微生物的生物化學作用，將有機成分作為碳源和能源，并將其分解為CO2和H2O使大氣污染物分解，轉(zhuǎn)化為無害或少害物質(zhì)。目前主要用來凈化有機污染物特別是脫除臭味。三、廢氣微生物處理的特點能耗低、不消耗有用的原料，費用低。設(shè)備簡單、維護管理方便。減少甚至無二次污染問題。微生物分解速度快、效率高、穩(wěn)定?？膳c廢水處理一并進行。

德國在20世紀80年代后期應(yīng)用生物凈化技術(shù)處理

VOCs取得成功。在荷蘭、日本、瑞士、美國、澳大利亞等國家,生物凈化技術(shù)均得到了廣泛應(yīng)用。生物凈化法處理有機廢氣是在微生物處理廢水方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的四、廢氣生物處理的原理生物處理的前體條件：溶于水的，可以生物降解的，對微生物生長沒有抑制作用的。污染物氣體與水接觸,由氣相轉(zhuǎn)入液相或固相表面的液膜中；污染物在液相或固相表面被微生物吸附或吸收在生物體內(nèi)，當溶液流經(jīng)填料表面時，溶解在水中的氣態(tài)污染物被棲息在填料上的生物所吸附，由液相轉(zhuǎn)移到生物相，此階段遵循一般生物化學反應(yīng)速度。傳質(zhì)速率取決于填料表面的物理性質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)的性質(zhì)及濃度。技術(shù)開發(fā)主要強化傳質(zhì)和控制有利于轉(zhuǎn)化的反應(yīng)過程。五、主要影響因素1、濕度

生物濾池中，填料/生物固體水分的最佳含量為

40%--60%。

濕度太高時，水分充滿濾料的孔隙，減少了氣體停留時間，增加阻力；氣液界面減少，降低了氧的傳遞。

太低時，濾層老化，微生物活性降低，填料干燥、開裂，氣體短流。間歇噴灑保濕度或在進氣中噴水。

2、溫度：微生物的代謝，溶解度五、主要影響因素3、pH生物反應(yīng)器水相pH

6-9，降解含氯、氮、硫的化合物時，會有酸的積累?？稍谝合嘀屑訅A或加緩沖物質(zhì)調(diào)節(jié)。4、其他因素污泥濃度、溶解氧、營養(yǎng)鹽等。（一）含硫惡臭污染物的凈化如H2S、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚和二甲基亞礬等。有許多細菌能對含硫惡臭污染物進行凈化。主要是硫桿菌屬和硫磺菌屬?！?/p>

六、應(yīng)用及工藝（二）微生物對無機廢氣的處理

適合于微生物處理的無機廢氣污染組分主要有：氨和硫化氫、SO2和NOx。將NH3溶于水中成NH4

，通入生物滴濾池，利用硝化+作用將其氧化成NO2

和NO3

。-

-

SO2先吸附并與NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化成亞硫酸鹽，再由硫酸還原菌將其轉(zhuǎn)化為H2S,最后用硫醚桿菌將H2S轉(zhuǎn)化為元素硫。（二）微生物對無機廢氣的處理NOx先與水接觸溶于水形成NO

-,然后進行反硝化。3用于生物凈化NOx的脫氮菌有異養(yǎng)菌和自養(yǎng)菌。用自養(yǎng)型脫氮硫桿菌在厭氧條件下以二氧化碳作碳源，硫代硫酸鹽作能源進行生物脫NOx，效果良好。（三）微生物對有機廢氣的處理生物過濾法生物吸收法生物滴濾法1.生物過濾法

原理：氣體經(jīng)過去塵增濕或降溫等預處理工藝后,從濾床底部由下向上穿過填料層，污染物從氣相轉(zhuǎn)移到生物膜表面，被微生物吸收轉(zhuǎn)化分解，得到凈化。1.生物過濾法

因素：濾料應(yīng)考慮的因素主要包括多孔、適宜微生物生長、對水分的保持能力較強等,通常選用堆肥、

土壤、泥炭、活性炭等

濕度控制不當時過濾床容易干燥、開裂,造成氣流短路;

pH 值調(diào)節(jié)不當時容易造成微生物數(shù)量下降.

物過濾池控制pH值的方法是在裝填填料時投配適當固體緩沖劑,緩沖劑耗盡后需要更新,或者對濾料進行再生.水水泵泵濕度調(diào)節(jié)布氣管道箱式生物濾池使用的是多種有機物混合制成的顆粒狀載體。應(yīng)用：

目前,世界已建起500多套采用生物過濾法處理含

VOCs廢氣的工業(yè)裝置。

生物過濾器的能耗為明顯比其他氣態(tài)有機污染物控制技術(shù)低。。在德國和荷蘭已有500多座生物濾池投入應(yīng)用,它們

中的大多數(shù)用于家禽和食品加工工業(yè)。近幾年已逐漸用于化學工業(yè)產(chǎn)生的難降解惡臭物質(zhì)的處理。采用該法處理H2S氣體、甲醛和氨、有機污染物、脂肪類碳氫化合物等都取得了顯著的效果。

1992年,美國某聚合物生產(chǎn)廠采用單床開放式生物過濾器處理排放流量約為35

000

m3

/h的廢氣,廢

氣中VOCs質(zhì)量濃度為400～700

mg/m3

,主要污染物為乙醇,還含有醛類和醚類。處理溫度為30～35℃,廢氣在生物過濾器中的停留時間約為100

s。過濾材料為堆肥與木屑的混合物,將含水量控制在

50%～70%。VOCs去除率為90%～95%

中國在生物過濾處理領(lǐng)域內(nèi)的研究及應(yīng)還處于起步階段,僅同濟大學、昆明理工大學等高等院校進行了初步研究。微生物吸收法（Microorganism

Absorption）也叫生物洗滌法原理：利用微生物、營養(yǎng)物和水組成的混合液吸收廢氣中可溶性的氣態(tài)污染物，吸收了廢氣的微生物混合液再進行好氧處理，降解污染物，經(jīng)處理后的微生物吸收液再循環(huán)使用。適合于處理可溶性的氣態(tài)污染物。工藝和裝置：廢氣吸收段和懸浮液再生段兩部分組成。由吸收設(shè)備（物理溶解過程）和再生反應(yīng)器（生物處理過程）兩部分組成。停留時間不同。兩個獨立單元中進行。微生物吸收法工藝流程懸浮液再生反應(yīng)池吸收室吸收設(shè)備采用噴淋塔或鼓泡塔。

一般來說,氣相阻力較大時采用噴啉法,液相阻力較大時采用鼓泡法。

噴淋法廢氣自反應(yīng)器下部進入，微生物懸浮液（循環(huán)液）自吸收器頂部噴淋而下，廢氣與生物懸浮液在吸收器內(nèi)充分接觸，便于廢氣中的污染物轉(zhuǎn)入液相。廢氣凈化后從反應(yīng)器上部排出。吸收了廢氣污染成分的懸浮液流入再生反應(yīng)器，在好氧條件下經(jīng)微生物的氧化用，轉(zhuǎn)變成簡單的物質(zhì)。鼓泡法將廢氣作為曝氣空氣送入吸收室。3.生物滴濾法與生物濾池法的不同特點：

填料不同。粗碎石、塑料蜂窩狀填料、塑料波紋板填料、陶瓷、木炭等。屬于惰性填料，不具吸水性。

回流水進行循環(huán)噴淋?；亓魉缮锏螢V池上部噴到填料層上，并沿生物膜滴流而下。

操作調(diào)件易于控制。pH、氮磷營養(yǎng)元素等也可通過回流水調(diào)節(jié)或添加。生物滴濾法循環(huán)液有機廢氣生物法工藝比較生物法工藝比較

氣量大且VOCs濃度低的廢氣采用生物過濾池系統(tǒng)處理較好,

生物吸收法適用于處理氣量較小、VOCs濃度較高且水溶性較大的有機廢氣,如屠宰場、食品加工廠、堆肥廠、污水處理廠等的脫臭處理。

負荷較高且污染物降解后會產(chǎn)生酸性物質(zhì)的廢氣采用生物滴濾池系統(tǒng)處理較好。四、廢氣生物處理的原理生物處理的前體條件：溶于水的，可以生物降解的，對微生物生長沒有抑制作用的。污染物氣體與水接觸,由氣相轉(zhuǎn)入液相或固相表面的液膜中；污染物在液相或固相表面被微生物吸附或吸收在生物體內(nèi)，當溶液流經(jīng)填料表面時，溶解在水中的氣態(tài)污染物被棲息在填料上的生物所吸附，由液相轉(zhuǎn)移到生物相，此階段遵循一般生物化學反應(yīng)速度。傳質(zhì)速率取決于填料表面的物理性質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)的性質(zhì)及濃度。技術(shù)開發(fā)主要強化傳質(zhì)和控制有利于轉(zhuǎn)化的反應(yīng)過程。1.生物過濾法

原理：氣體經(jīng)過去塵增濕或降溫等預處理工藝后,從濾床底部由下向上穿過填料層，污染物從氣相轉(zhuǎn)移到生物膜表面，被微生物吸收轉(zhuǎn)化分解，得到凈化。1.生物過濾法

因素：濾料應(yīng)考慮的因素主要包括多孔、適宜微生物生長、對水分的保持能力較強等,通常選用堆肥、土壤、泥炭、活性炭等

濕度控制不當時過濾床容易干燥、