第八章 生物法净化气态污染物4讲解.ppt

大气污染控制工程 第八章 生物法净化气态污染物 第八章 生物法净化气态污染物 废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少害甚至无害的物质。自然界中存在各种各样的微生物，因而几乎所有无机的和有机的污染物都能被转化。生物处理不需要再生和其它高级处理过程，与其它净化法相比，具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点，尤其在处理低浓度（3mg/L）、生物降解性能好的气态污染物时更显其经济性。 第八章 生物法净化气态污染物 本章学习内容： ?废气生物处理原理 影响生物净化废气的主要因素 生物法净化废气的工艺及设计 生物净化法的应用 第一节 废气生物处理原理 基本原理 废气生物处理的微生物 生物净化反应器 一、基本原理 一、基本原理 一、基本原理 一、基本原理 一、基本原理 第二节 影响生物净化废气的主要因素 填料 温度 pH 溶解氧 湿度 第三节 生物法净化废气的工艺及设计 生物洗涤法 生物过滤法 第四节 生物净化法的应用 生物吸收装备的应用 生物过滤装置的应用 生物滴滤装置的应用 假定废液均匀流过反应池，则在稳定情况下： 将上式整理积分可得： 用上式可计算反应池体积，式中k′可通过试验求得。 一、生物洗涤法 　　如果连续通空气供氧，就会造成返混。这种情况下可通过物料衡算计算： 反应池长度 一、生物洗涤法 二、生物过滤法 1. 生物过滤工艺 构成： 滤料床层； 沙砾层 多孔布气管 分类： 土壤滤池 堆肥滤池 生物过滤箱 生物滴滤池 生物过滤处理系统 土壤滤池 构造：气体分配层下层由粗石子、细石子或轻质陶粒骨料组成，上部由黄砂或细粒骨料组成 土壤滤池结构示意图 二、生物过滤法 　　利用土壤中的胶状颗粒的吸附作用，将废气中的气态污染物转移到土壤中；土壤中的微生物再将污染物转化成无害物。 堆肥滤池 堆肥滤池 二、生物过滤法 　　以生活垃圾、污水厂的污泥、畜产品加工或酿造下脚、农作物茎叶和禽畜粪便等有机废弃物为原料，经好氧发酵得到熟化堆肥，盖在废气发生源上，使污染物分解达到净化目的。 生物过滤箱 废气通过床层，污染物部分被载体吸附，部分被水吸收，然后由微生物对污染物进行降解。 由箱体、生物活性床层、喷水器等组成。床层由多种有机物混合制成的颗粒状载体构成，有较强的生物活性和耐用性。微生物一部分附着于载体表面，一部分悬浮于床层水体中。 二、生物过滤法 2.生物过滤设计计算 滤料表面污染物浓度分布 生化反应速率方程： 二、生物过滤法 在稳定情况下： 则： 令： 由相界面上的物料平衡关系可得： 二、生物过滤法 如果过程中的平衡关系符合亨利定律，则 于是 二、生物过滤法 令： 将上二式代入后在整个滤层积分，并令： 　　则： 二、生物过滤法 过滤过程反应速率按指数关系变化： 　　目前一般是通过试验确定kB值，肥料厂、肉类加工厂和烟草加工厂等废气生物处理装置 kB=0.05～0.2 s-1 。 二、生物过滤法 7～8 pH 30%～60% 相对湿度 500～1000Pa 压降 0.5～1.0m 填料高度 15～60s 停留时间 10～100m3/(m2·h) 表面气流速率 参考值 参数 生物过滤池经验设计参数 二、生物过滤法 一、生物吸收装备的应用 1.动物脂肪加工厂废气的生物处理 废气组成：由含有氨、胺、硫醇、脂肪酸、乙醛和酮的空气组成。 吸收器结构： 第一级用弱酸性（pH≈5.5）吸收剂 第二级用弱碱性(pH≈9)吸收剂 吸收剂为微生物悬浮液 * * 废气的生物处理是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水等，以及细胞物质。 净化步骤： 废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中（即由气膜扩散进入液膜）； 溶解于液膜中的污染物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； 微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产 物或者二氧化碳和水； 生化反应产物CO2从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体,而H2O 则被保持在生物膜内。 生物法净化工业废气的传质降解模型 净化速率影响因素： 气相向液固相的传质速率（与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关）； 能起降解作用的活性生物质量； 生物降解速率（与污染物的种类、生