工业甲醛的生物处理——云大概要.ppt

甲醛废气净化处理的研究进展 环境微生物工程 汇报人 张明 * 第一节 工业低浓度甲醛去除原理和种类 概述 原理 分类 * 一、概述 生物法净化工业废气背景 随着世界范围内环境污染的加剧，环境问题引起了强烈的重视，尤其是大气污染，成为了大众关注的焦点。在空气污染治理中，生物法净化工业废气具有高效、低成本等优点，成为目前研究的热点。本次介绍生物法净化处理甲醛废气的基本原理及对国内外发展现状进行了叙述。 * * 甲醛的危害 研究表面：当室内空气中甲醛浓度为0.1mg/m3,人就会感觉到不适的异味；0.5mg/m3可引起流泪；0.6mg/m3引起咽喉不适或疼痛；12~24mg/m3引起呼吸困难、咳嗽、胸闷等症状；大于60mg/m3时引发肺炎、肺气肿甚至死亡，同时甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。 * 工业甲醛的来源 树脂、人造板、塑料、橡胶以及建筑材料等的工业生产过程和使用过程中会有大量的甲醛废气释放。甲醛的沸点为19℃具有强烈的刺激性气味和较高毒性的液体，在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位(二恶英第一)。 * 工业废气的生物处理 微生物转化废气中的有害物质在气相中难以进行，所以气态污染物首先要经历由气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程，然后污染物才能被微生物吸附降解。 生物处理优点：效果好、设备简单、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理（如表9-1）。 * 生物处理废气的优点 * 生物法处理空气中污染物的历史 20世纪50年代中期，最先是用于处理空气中低浓度的臭味物质。第一个利用微生物处理废气的专利于1957年出现在美国。 到1970年后才引起各国重视，到1980年，德国、日本、荷兰等国家已有相当数量工业规模的各类生物处理废气的装置投入运行，对混合有机废气的去除率一般在95％以上。 我国在这方面的研究还处于起步阶段，仅同济大学、昆明理工大学等单位进行了初步研究。 * 二、原理 生物反应处理废气一般经历以下三个阶段： 1.溶解过程 废气与水或固相表面的水膜接触，污染物溶于水中成为液相中的分子或离子，完成由气膜扩散进入液膜的过程。 2.吸着过程 有机污染物组分溶解于液膜后，在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，被微生物吸附、吸收，污染物从水中转入微生物体内。作为吸收剂的水被再生复原，继而再用以溶解新的废气成分。 * 3.生物降解过程 进入微生物细胞的污染物作为微生物生命活动的能源或养分被分解和利用，从而使污染物得以去除。 生物化学法净化处理工业废气的机理至今仍然没有统一的理论，目前在世界上公认影响较大的是荷兰学者Onensraf依据传统的气体吸收双膜理论提出的生物膜理论。 * 生物膜理论 国外生物化学法净化处理工业废气一般步骤： 废气中的有机污染物首先同水接触并溶解于水中(即由气膜扩散进人液膜)； 溶解于液膜中的有机污染物成分在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收； 微生物对有机物进行氧化分解和同化合成，产生的代谢物一部分溶入液相，一部分作为细胞物质或细胞代谢能源，还有一部分(如CO2)则析出到空气中。 * 生物化学净化处理有机废气原理图 生物化学净化处理工业废气过程 物 * 有机废气的生物处理 有机废气生物处理是一项新的技术 由于生物反应器涉及到气、液、固相传质及生化降解过程，影响因素多而复杂，有关的理论研究及实际应用还不够深入、广泛，需要进一步探讨和研究。 处理废气的微生物 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； ③一些难降解的成分要几种微生物联合作用才够被降解； ④废气成分能被单一微生物分解，但还利用其它微生物。 除甲醛菌种种类 (Pseudomonus)假单胞菌属；（Methyloversatilis）嗜甲基营养菌属； (Methylophilus)嗜甲基菌属。 * 有机废气的生物处理装置主要有生物洗涤器、生物滤池和生物滴滤池，其中生物滴滤池应用最为广泛。 * 几种生物技术的比较与具体应用条件 * 三、分类 纳米材料催化氧化法 （1）目前在净化降解甲醛气体研究中，应用最广泛的是纳米二氧化钛光催化剂。纳米TiO2多与其它催化体结合生成复合材料在光催化作用下降解甲醛气体，主要依靠活性经基自由基(-OH)和超氧阴离子自由基(02-)共同起氧化作用，先将甲醛氧化为羟酸，最终降解为二氧化碳和水。 （2）其典型形式有：活性炭，ACF(活性炭纤维)酶，多金属氧酸盐(简写为POM)等。 （3）实验表明：用活性炭一纳米T