废气生物处理进展报告.ppt

恶臭废气主要来源 生产活动 例如化工、冶金、生物制品、屠宰、污水处理及垃圾处理等工厂所产生的废气。 畜禽场是重要的污染源 养猪场废气含160种化合物，主要成分有氨、胺、含硫化合物、挥发性脂肪酸、吲哚类、粪臭类、酚类、醇类和羰基类化合物。 废气的处理方法 历史 废气的微生物处理 1957年在美国获得专利，1970年代引起重视，1980年代德国、日本、荷兰等国工业规模各类生物净化装置投入运行。 废气生物反应器处理对许多一般性的空气污染物的去除率可达到90％以上。 一、废气生物处理的特点 废气或尾气(waste gas，off-gas)在生物反应器内进行。 挥发性有机化合物 (volatile organic compounds，VOCs)以及其它有毒或有臭味的气体，如NH3和H2S等。 化工、制药等行业产生的有害污染物(hazardous air pollutants，HAPs)以及堆肥厂、垃圾填埋厂产生恶臭(odor)等。 去除效率高 空气污染物去除效率超过90％。 投资少，运行费用低 不需要投入额外的化学品; 化学法需加催化剂和氧化剂等，如次氯酸盐、过氧化氢、二氧化氯等。 污染少 产物为生物量，易处理。 耗能低 常温常压下进行，微生物利用VOCs产生能量。 消耗的动力只是污染气体进入处理系统时所消耗的能量(正压送风或负压引风)。 水溶性强 向介质表面微生物膜扩散速率高； 主要有无机物如H2S和NH3等、醇类、醛类、酮类以及简单芳烃(如BTEX)等有机物。 易降解 容易降解，否则将导致污染物浓度增高，毒害生物膜或影响传质，降低生物滤器效率，或使处理完全失败。 二、废气生物处理的基本形式 根据介质性质不同，分为： 1. 生物洗涤(bioscrubbing) 生物洗涤器(bioscrubber)内是液态介质 2. 生物过滤 (biofiltration) 生物滤过采用是固态介质 生物滤池(biofilters) 生物滴滤池(biotrickling filters) 生物滤池适用于处理肉类加工厂、养殖场、污水处理厂和堆肥厂等处产生的废气。 特点是浓度不高，带有强烈臭味。 滤料选择 堆肥 筛选，滤层均匀、疏松，空隙率40％ 滤料保持湿润，滤层含水量不低于40％，但不能有积水。 滤层保持适当的温度。 土壤 腐殖土，厚度不小于50cm， 土壤水分40％~70％， 草炭 通气良好，除臭效果好。 2．生物滴滤池 生物滴滤池由箱体、生物活性床层、喷水器等组成。 废气经预处理室去除颗粒物和增湿后进入滤床底部。 滤料使用陶瓷、塑料等人工材料，颗粒状或有空隙的材料，床层厚度0.5~1.0m。 优点： 滤料重量轻、空隙大、表面积大、废气和介质接触时间短(几秒钟)，处理效率高，滤料不需更换。 处理的浓度100mg/m3~5g/m3，流量5~50000m3/h。 缺点？ 应用 微生物过滤床已成功地用于化工厂、食品厂、污水泵站等方面的废气净化和脱臭。 污染物包括硫化氢、二硫化碳、苯乙烯、甲苯、丙烷、异丁烷、苯酚、乙醇、四氢呋喃、环已酮、甲基乙基甲酮等。 3．生物洗涤 生物洗涤装置 洗涤器和生物反应器 两部分组成 吸收设备有喷淋塔、筛板塔、鼓泡塔等，吸收过程很快，停留时间约几秒钟； 生物反应器中可进行好氧处理，活性污泥法和生物膜法，停留几分钟至十几小时。 生物洗涤装置 循环废水的利用 可以直接进入吸收器重复使用； 经过泥水分离后再重复使用。 吸收液组成： 微生物、营养物和水； 适合处理水溶性强的气态污染物，如醇类、酯类、醛类和酮类等。 污水处理厂剩余活性污泥配制混合液作为吸收剂可用于处理复合型臭气，特别能脱除很难治理的焦臭。 德国开发一套二级洗涤装置，臭气浓度由1.1?10-3降低至5?10-5，并且抗冲击负荷。 四、处理废气的微生物 纯菌种 混合微生物 ①含有多种成分的混合废气，需要多种微生物分别降解； ②有的成分需要几种微生物的相继作用才能分解转化为无害物质， 氨先经硝化细菌再经反硝化作用细菌才能成为分子态氮； 四、处理废气的微生物 ③难降解成分由多种微生物联合作用降解； 卤代有机化合物先经厌氧微生物还原脱卤，再被好氧微生物彻底分解； ④工艺需要，即使废气成分能被单一微生物分解，仍接种复合微生物 硫化氢氧化中，为了使自养型脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)凝絮持留于反应器内，需与活性污泥中的异养型微生物—起共培养。 五、废气生物处理的基本条件 主要有水分，养分、温度、氧气(有氧或无氧)以及酸碱度等。 1．水 分 微生物生命活动的必要成分； 吸收废气的溶剂。 采用土壤或堆肥等固态处理系统时，适宜的水分含量可保证氧与水分的供给。 50％~70％为