環(huán)境生物技術(shù)第四章

環(huán)境生物技術(shù)第四章第1頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月一、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。

第2頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月二、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。第3頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月三、廢氣微生物處理的特點（1）能耗低、不消耗有用的原料，費用低。（2）設備簡單、維護管理方便。（3）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。（4）可與廢水處理一并進行。第4頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月德國在20世紀80年代后期應用生物凈化技術(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)展起來的第5頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月四、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)化的反應過程。第6頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月五、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，溶解度第7頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月五、主要影響因素3、pH

生物反應器水相pH6-9，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。第8頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月（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。六、應用及工藝第9頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月（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。第10頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）微生物對無機廢氣的處理NOx先與水接觸溶于水形成NO3-,然后進行反硝化。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。第11頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月（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第12頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月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。第13頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月因素：濾料應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.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.第14頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月水泵濕度調(diào)節(jié)布氣管道第15頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月應用：比其他氣態(tài)有機污染物控制技術(shù)低。德國和荷蘭已有500多座生物濾池投入應用,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。第16頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月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35000m3/h的廢氣,廢氣中VOCs質(zhì)量濃度為400～700mg/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100s。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%第17頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月中國在生物過濾處理領(lǐng)域內(nèi)的研究及應還處于起步階段,僅同濟大學、昆明理工大學等高等院校進行了初步研究。第18頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月2.微生物吸收法（MicroorganismAbsorption）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。由吸收設備（物理溶解過程）和再生反應器（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。第19頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物吸收法工藝流程懸浮液再生反應池吸收室第20頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月吸收設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。廢氣凈化后從反應器上部排出。吸收了廢氣污染成分的懸浮液流入再生反應器，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。第21頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月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?；亓魉M行循環(huán)噴淋：回流水由生物滴濾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。第22頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月生物滴濾法循環(huán)液有機廢氣第23頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月生物法工藝比較第25頁，課件共2