第四章废气的生物处理ppt.ppt

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第四章大气污染物的生物处理技术,一、废气的处理方法,废气的处理方法有物理、化学和生物的方法:

物理法:

吸附法（活性炭吸附）、稀释扩散法（烟囱）、吸收、氧化及等离子体转化等。

化学法：

燃烧法、臭氧氧化、催化氧化、酸碱吸收法。

生物法是最经济有效的方法。

生物净化有植物净化法和微生物净化法。

植物净化法就是利用植物吸收和转化大气中的污染物，包括二氧化碳，放出氧气清洁空气。

二、大气污染物的微生物处理指利用微生物的生物化学作用，将有机成分作为碳源和能源，并将其分解为CO2和H2O使大气污染物分解，转化为无害或少害物质。

目前主要用来净化有机污染物特别是脱除臭味。

三、废气微生物处理的特点

（1）能耗低、不消耗有用的原料，费用低。

（2）设备简单、维护管理方便。

（3）减少甚至无二次污染问题。

微生物分解速度快、效率高、稳定。

（4）可与废水处理一并进行。

德国在20世纪80年代后期应用生物净化技术处理VOCs取得成功。

在荷兰、日本、瑞士、美国、澳大利亚等国家,生物净化技术均得到了广泛应用。

生物净化法处理有机废气是在微生物处理废水方法基础上发展起来的,四、废气生物处理的原理生物处理的前体条件：

溶于水的，可以生物降解的，对微生物生长没有抑制作用的。

污染物气体与水接触,由气相转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体内，当溶液流经填料表面时，溶解在水中的气态污染物被栖息在填料上的生物所吸附，由液相转移到生物相，此阶段遵循一般生物化学反应速度。

传质速率取决于填料表面的物理性质、挥发性物质的性质及浓度。

技术开发主要强化传质和控制有利于转化的反应过程。

五、主要影响因素1、湿度生物滤池中，填料/生物固体水分的最佳含量为40%-60%。

湿度太高时，水分充满滤料的孔隙，减少了气体停留时间，增加阻力；气液界面减少，降低了氧的传递。

太低时，滤层老化，微生物活性降低，填料干燥、开裂，气体短流。

间歇喷洒保湿度或在进气中喷水。

2、温度：

微生物的代谢，溶解度,五、主要影响因素3、pH生物反应器水相pH6-9，降解含氯、氮、硫的化合物时，会有酸的积累。

可在液相中加碱或加缓冲物质调节。

4、其他因素污泥浓度、溶解氧、营养盐等。

（一）含硫恶臭污染物的净化,如H2S、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚和二甲基亚矾等。

有许多细菌能对含硫恶臭污染物进行净化。

主要是硫杆菌属和硫磺菌属。

六、应用及工艺,

（二）微生物对无机废气的处理,适合于微生物处理的无机废气污染组分主要有：

氨和硫化氢、SO2和NOx。

将NH3溶于水中成NH4+，通入生物滴滤池，利用硝化作用将其氧化成NO2-和NO3-。

SO2先吸附并与NaOH反应转化成亚硫酸盐，再由硫酸还原菌将其转化为H2S,最后用硫醚杆菌将H2S转化为元素硫。

（二）微生物对无机废气的处理,NOx先与水接触溶于水形成NO3-,然后进行反硝化。

用于生物净化NOx的脱氮菌有异养菌和自养菌。

用自养型脱氮硫杆菌在厌氧条件下以二氧化碳作碳源，硫代硫酸盐作能源进行生物脱NOx，效果良好。

（三）微生物对有机废气的处理生物过滤法生物吸收法生物滴滤法,1.生物过滤法,原理：

气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后,从滤床底部由下向上穿过填料层，污染物从气相转移到生物膜表面，被微生物吸收转化分解，得到净化。

1.生物过滤法,因素：

滤料应考虑的因素主要包括多孔、适宜微生物生长、对水分的保持能力较强等,通常选用堆肥、土壤、泥炭、活性炭等湿度控制不当时过滤床容易干燥、开裂,造成气流短路;pH值调节不当时容易造成微生物数量下降.物过滤池控制pH值的方法是在装填填料时投配适当固体缓冲剂,缓冲剂耗尽后需要更新,或者对滤料进行再生.,水泵,湿度调节,布气管道,箱式生物滤池使用的是多种有机物混合制成的颗粒状载体。

应用：

目前,世界已建起500多套采用生物过滤法处理含VOCs废气的工业装置。

生物过滤器的能耗为明显比其他气态有机污染物控制技术低。

在德国和荷兰已有500多座生物滤池投入应用,它们中的大多数用于家禽和食品加工工业。

近几年已逐渐用于化学工业产生的难降解恶臭物质的处理。

采用该法处理H2S气体、甲醛和氨、有机污染物、脂肪类碳氢化合物等都取得了显著的效果。

1992年,美国某聚合物生产厂采用单床开放式生物过滤器处理排放流量约为35000m3/h的废气,废气中VOCs质量浓度为400700mg/m3,主要污染物为乙醇,还含有醛类和醚类。

处理温度为3035,废气在生物过滤器中的停留时间约为100s。

过滤材料为堆肥与木屑的混合物,将含水量控制在50%70%。

VOCs去除率为90%95%,中国在生物过滤处理领域内的研究及应还处于起步阶段,仅同济大学、昆明理工大学等高等院校进行了初步研究。

2.微生物吸收法（MicroorganismAbsorption）也叫生物洗涤法原理：

利用微生物、营养物和水组成的混合液吸收废气中可溶性的气态污染物，吸收了废气的微生物混合液再进行好氧处理，降解污染物，经处理后的微生物吸收液再循环使用。

适合于处理可溶性的气态污染物。

工艺和装置：

废气吸收段和悬浮液再生段两部分组成。

由吸收设备（物理溶解过程）和再生反应器（生物处理过程）两部分组成。

停留时间不同。

两个独立单元中进行。

微生物吸收法工艺流程,悬浮液,再生反应池,吸收室,吸收设备采用喷淋塔或鼓泡塔。

一般来说,气相阻力较大时采用喷啉法,液相阻力较大时采用鼓泡法。

喷淋法废气自反应器下部进入，微生物悬浮液（循环液）自吸收器顶部喷淋而下，废气与生物悬浮液在吸收器内充分接触，便于废气中的污染物转入液相。

废气净化后从反应器上部排出。

吸收了废气污染成分的悬浮液流入再生反应器，在好氧条件下经微生物的氧化用，转变成简单的物质。

鼓泡法将废气作为曝气空气送入吸收室。

3.生物滴滤法,与生物滤池法的不同特点：

填料不同。

粗碎石、塑料蜂窝状填料、塑料波纹板填料、陶瓷、木炭等。

属于惰性填料，不具吸水性。

回流水进行循环喷淋。

回流水由生物滴滤池上部喷到填料层上，并沿生物膜滴流而下。

操作调件易于控制。

pH、氮磷营养元素等也可通过回流水调节或添加。

生物滴滤法,循环液,有机废气,生物法工艺比较,生物法工艺比较,气量大且VOCs浓度低的废气采用生物过滤池系统处理较好,生物吸收法适用于处理气量较小、VOCs浓度较高且水溶性较大的有机废气,如屠宰场、食品加工厂、堆肥厂、污水处理厂等的脱臭处理。

负荷较高且污染物降解后会产生酸性物质的废气采用生物滴滤池系统处理较好。