廢氣的生物處理

1、LOGO姓名：周武學(xué)號(hào)：41110131東南大學(xué)生物工程系LOGO澳聯(lián)玻璃廠廢氣污染廣州員村藍(lán)天澳聯(lián)玻璃廠廢氣污染廣州員村藍(lán)天LOGO簡(jiǎn)介 廢氣主要來(lái)自燃料燃燒和工廠的各種排氣； 廢氣大部分為無(wú)機(jī)氣體，少部分為有機(jī)化合物； 目前的廢氣處理技術(shù)主要分物化法和生物法； 生物法因具有工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、能耗少、易操作、效果較好以及形成二次污染小等優(yōu)點(diǎn)，已逐步受到人們的重視并正在成為研究的熱點(diǎn)。LOGO 原理與微生物相 主要影響因素 工藝類型 應(yīng)用與進(jìn)展LOGO原理與微生物相 一、廢氣生物處理原理 目前適合于用生物處理的廢氣主要是含有乙醇、硫醇、酚、甲酚、吲哚、脂肪酸、乙醛、酮、二氧化硫、氨和胺

2、等污染組分的廢氣； 生物法凈化廢氣過(guò)程的實(shí)質(zhì)是利用微生物的代謝作用將廢氣分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物。由于這一過(guò)程在氣相中很難進(jìn)行，廢氣必須首先經(jīng)歷由氣相轉(zhuǎn)移到液相或固相表面液膜中的傳質(zhì)過(guò)程，然后污染物才能在液相或固相表面被微生物吸附降解。LOGO傳質(zhì)過(guò)程 傳質(zhì)過(guò)程表達(dá)式 F=K.a.(c-c) c=cg/H 式中：F-質(zhì)量傳遞速率，mol/m3；K-整個(gè)界面的質(zhì)量傳遞系數(shù)，m/s；a-單位體積的界面積，m2/m3；c-與氣相平衡時(shí)液相中的濃度， mol/m3；c-液相中的濃度mol/m3；H-氣體的亨利系數(shù)。 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)及其濃度。微生物的降解是一個(gè)自然的過(guò)程，人們所進(jìn)

3、行的技術(shù)開(kāi)發(fā)主要是強(qiáng)化傳質(zhì)和控制有利于轉(zhuǎn)化的反應(yīng)過(guò)程。LOGO原理與微生物相 二、廢氣生物處理反應(yīng)器中的微生物相 同廢水的生物處理一樣，特定的待處理成分都有適宜處理的微生物群落； 當(dāng)處理?yè)]發(fā)性有機(jī)污染物時(shí)，大多數(shù)生物反應(yīng)器中的微生物種類以異養(yǎng)菌細(xì)菌為主，霉菌為次，極少有酵母菌； 當(dāng)廢氣中只含無(wú)機(jī)成分時(shí)，微生物是以CO2為碳源的化能自養(yǎng)型菌為主； 廢氣生物處理反應(yīng)器屬開(kāi)放系統(tǒng)，微生物種群隨環(huán)境改變而變化。在某些情況下，起凈化作用的多種微生物在正常情況下均可增殖，因此，在一個(gè)裝置里有可能同時(shí)處理含多種成分的廢氣。LOGO主要影響因素 1、濕度 在生物濾池中，填料/生物固體水分的最佳含量為40%60

4、%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）； 當(dāng)反應(yīng)器過(guò)濕時(shí)，水分充滿了濾料孔隙，減少了氣體的停留時(shí)間，同時(shí)也會(huì)增加阻力； 當(dāng)濕度太低時(shí)，濾層會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象，使微生物活性降低，填料干燥、開(kāi)裂使氣體極易短流，處理效率下降。LOGO主要影響因素 2、溫度 生物反應(yīng)器的運(yùn)行溫度一般在2040為宜，35是生物濾池好氧微生物生長(zhǎng)的最佳溫度。 高溫氣體應(yīng)預(yù)先冷卻。隨溫度的升高，擴(kuò)散速率和生化反應(yīng)速率都會(huì)增加。但水溶性物質(zhì)在水相膜中的濃度降低，會(huì)影響污染物的去除。LOGO主要影響因素 3、pH 生物反應(yīng)器的水相pH為69，但在降解一些含氯、氮、硫的化合物時(shí)，會(huì)有酸的積累，可以通過(guò)在液相中投加堿或加緩沖物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)pH，亦可通過(guò)定期沖洗和

5、排放的方法避免酸的積累。 4、其他因素 污泥的MLSS濃度、溶解氧、污泥的馴化與否、營(yíng)養(yǎng)鹽的投加量及投加時(shí)間等。LOGO工藝類型 按微生物在廢氣處理過(guò)程中存在的形式不同可將處理工藝分為附著生長(zhǎng)系統(tǒng)和懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)。 附著生長(zhǎng)系統(tǒng)中微生物是附著在固體介質(zhì)上，廢氣通過(guò)固定床時(shí)被吸附、吸收，最終被微生物所降解，典型的方式是生物過(guò)濾法。 懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)中微生物存在于液體中，廢氣通過(guò)傳質(zhì)進(jìn)入液相中，從而被微生物降解，典型的方式是生物吸收法。 同時(shí)具有兩種生長(zhǎng)系統(tǒng)特性的典型的方式是生物滴濾法。LOGO生物過(guò)濾法 廢氣在增濕后，通過(guò)反應(yīng)器的生物活性填料層，污染物從氣相轉(zhuǎn)移到生物濾料層并被附著的微生物氧化分解，廢

6、氣得到凈化。 濾池進(jìn)氣濃度受污染物是否有毒有害或可生物降解性大小影響，污染物負(fù)荷的大小各不相同。LOGO生物吸收法 生物吸收法的工藝一般由廢氣吸收段和懸浮液再生段兩部分組成，相應(yīng)的裝置為吸收設(shè)備和再生反應(yīng)器。 廢氣吸收段的工藝過(guò)程為廢氣從吸收設(shè)備下部進(jìn)入，向上流動(dòng)與由吸收設(shè)備頂部噴淋而下的生物懸浮液在填料層接觸，使廢氣中的污染物和氧轉(zhuǎn)入液相并被微生物所吸收。凈化后的氣體從上部排出。吸收設(shè)備常采用噴淋塔和鼓泡塔，一般氣相阻力較大時(shí)可用噴淋法，反之則采用鼓泡法。LOGO生物吸收法 懸浮液再生段的工藝過(guò)程為吸收了廢氣污染物的生物懸浮液從再生反應(yīng)器底部流入，通入空氣充氧，污染物通過(guò)微生物的氧化作用從液

7、相中除去，再生后的懸浮液又從吸收設(shè)備頂部噴淋，反復(fù)循環(huán)進(jìn)行。再生反應(yīng)器常采用活性污泥法或生物膜法。 吸收過(guò)程進(jìn)行很快，停留時(shí)間僅幾秒鐘，而再生過(guò)程較慢，停留時(shí)間為幾分鐘至十幾小時(shí)，因此工藝是在兩個(gè)獨(dú)立單元中進(jìn)行，達(dá)到各自的最佳運(yùn)行狀態(tài)。LOGO生物滴濾法 生物滴濾法工藝集生物吸收和生物氧化于一體； 傳質(zhì)方向是廢氣向固液混合相傳輸，即經(jīng)歷以下步驟（1）廢氣與固相、水相接觸，溶于水，從而從氣相轉(zhuǎn)移至液相；（2）溶解在水中的污染物被微生物吸收；（3）進(jìn)入微生物的污染物，在微生物體內(nèi)代謝過(guò)程中作為能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解為CO2、H2O和中性鹽等。LOGO三種廢氣生物處理工藝的比較LOGO應(yīng)用與進(jìn)展 生物凈化廢氣最初用于脫臭，以后逐步用于化工廠排氣及其他污染物的凈化； 生物過(guò)濾法大多用于氣態(tài)無(wú)機(jī)污染物和揮發(fā)性或氣態(tài)有機(jī)污染物； 生物吸收法大多用于有機(jī)廢氣的處理和在液相中溶解度較大的廢氣如目前已廣泛用于屠宰場(chǎng)、食品加工廠、禽畜飼養(yǎng)場(chǎng)、堆肥場(chǎng)、污水處理廠及一些化工廠的廢氣脫臭處理，大多數(shù)可達(dá)到99%的脫臭效果。LOGO應(yīng)用與進(jìn)展 在德國(guó)、日本及荷蘭等國(guó)，運(yùn)用生物法脫臭及處理有機(jī)廢氣已經(jīng)有了許多成功的范例。我國(guó)在廢氣生物處理方面還處于