大氣污染的生物治理技術(shù).ppt

1,第四章 大氣污染的生物治理技術(shù),主要內(nèi)容,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 生物吸收法 第三節(jié) 生物過(guò)濾法,2,3,第一節(jié) 概述,4,廢氣的生物處理,利用微生物以廢氣中的有機(jī)組分作為其生命活動(dòng)的能源或其它養(yǎng)分，經(jīng)代謝降解，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物（二氧化碳、水等）及細(xì)胞組成物質(zhì)。,5,廢氣的微生物處理于1957年在美國(guó)獲得專(zhuān)利，但到1970年代才開(kāi)始引起重視，直到1980年代才在德國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)家有相當(dāng)數(shù)量工業(yè)規(guī)模的各類(lèi)生物凈化裝置投入運(yùn)行。 廢氣生物處理對(duì)許多一般性的空氣污染物的去除率可達(dá)到95以上。,廢氣的生物處理,6,廢氣主要來(lái)源,人類(lèi)生產(chǎn)及生活中的燃料燃燒。 生產(chǎn)活動(dòng)，例如化工、冶金、屠宰、污水處理及垃圾處理等工廠所產(chǎn)生的廢氣。,7,廢氣的處理方法,理化法 目前主要采用的方法，如燃燒、吸附、吸收和還原等。工藝或設(shè)備較復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用較高；用于處理某些惡臭廢氣時(shí)，效果不甚理想。 生物法 具有處理效率較高、適應(yīng)性較廣、工藝較簡(jiǎn)單以及費(fèi)用較省等優(yōu)點(diǎn)。,生物法處理廢氣的原理,與廢水生物處理過(guò)程最大區(qū)別在于：廢氣中的有機(jī)物質(zhì)首先要經(jīng)歷由氣相轉(zhuǎn)移到液相(或固體表面液膜)中的傳質(zhì)過(guò)程，然后由液相(或固體表面液膜)被微生物吸附降解。 荷蘭科學(xué)家Ottengraf提出生物膜理論解釋廢氣的凈化原理。,8,9,生物法處理廢氣的原理,溶劑 吸收,吸附 降解,廢氣,1、溶解過(guò)程 廢氣與水或固相表面 的水膜接觸，污染物 溶于水中成為液相中 的分子或離子，這一 過(guò)程是物理過(guò)程。,2、吸附過(guò)程 溶于水中的污染物被 微生物吸附、轉(zhuǎn)入 微生物體內(nèi)。,3、生物降解過(guò)程 進(jìn)入微生物細(xì)胞的 污染物作為微生物 生命活動(dòng)的能源或 養(yǎng)分被分解和利用， 從而使污染物得以 去除。,10,廢氣生物處理的特點(diǎn),適宜處理?yè)]發(fā)性有機(jī)化合物 (volatile organic compounds，VOCs)以及其它有毒或有臭味的氣體，如NH3和H2S等。 適宜處理水溶性強(qiáng)、易生物降解的氣體。,11,廢氣生物處理的特點(diǎn),去除效率高 一般的空氣污染物去除效率超過(guò)95。 投資少，運(yùn)行費(fèi)用低 不需要投入額外的化學(xué)品; 化學(xué)法則需加催化劑和氧化劑等，如次氯酸鹽、過(guò)氧化氫、二氧化氯等。,12,廢氣生物處理類(lèi)型,根據(jù)微生物在有機(jī)廢氣處理過(guò)程中存在的形式不同分類(lèi) 生物吸收法(bioscrubbing) （生物洗滌法）； 生物過(guò)濾法(biofiltration)，典型的形式有：生物濾池(biofilters)、生物滴濾池(biotrickling filters)。,13,第二節(jié) 生物吸收法,14,生物吸收法,利用由微生物、營(yíng)養(yǎng)物和水組成的微生物吸收液處理廢氣，適合于吸收可溶性的氣態(tài)有機(jī)物。吸收了廢氣的吸收液再進(jìn)行好氧處理。,15,生物吸收法,生物吸收法裝置一般由吸收室和再生池兩部分組成，吸收室和再生池分開(kāi)設(shè)置。 吸收主要是物理溶解過(guò)程，采用的吸收設(shè)備有噴淋塔、篩板塔、鼓泡塔等。,16,再生池,18,吸收液從吸收室頂部噴淋而下，使廢氣中的污染物和氧轉(zhuǎn)入液相，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移； 吸收廢氣的吸收液流入再生池中，通入空氣，有機(jī)物被活性污泥氧化除去。,生物吸收法,19,生物吸收法,吸收液組成 微生物、營(yíng)養(yǎng)物和水：適合處理水溶性強(qiáng)的氣態(tài)污染物，如醇類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)和酮類(lèi)等。 污水處理廠剩余活性污泥配制混合液作為吸收劑可用于處理復(fù)合型臭氣。,20,生 物 吸 收 裝 置,21,第三節(jié) 生物過(guò)濾法,22,生物過(guò)濾法,利用附著有微生物的固體顆粒吸收廢氣中的污染物，然后微生物再將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。 分類(lèi) 生物濾池(biofilters) 生物滴濾池(biotrickling filters),23,生物濾池,微生物附著生長(zhǎng)于固體填料上，廢氣通過(guò)由填料構(gòu)成的固定床時(shí)被吸附或吸收，最終被微生物降解。,24,生物濾池工藝流程圖,25,生物濾池,生物濾池,杭州七格污水處理廠土壤除臭,26,27,生物濾池,生物濾池內(nèi)的填料是一些具有吸附性的填料，常用的填料有土壤和堆肥。這些材料為微生物的附著和生長(zhǎng)提供表面。,28,濾料的選擇,土壤 腐殖土為好，其它土質(zhì)需要改良，有效厚度不應(yīng)小于50cm，土壤水分4070， 堆肥 原料常用污水處理廠污泥、有機(jī)垃圾和畜糞以及植物凋落物。須篩選，濾層要均勻、疏松，空隙率40，濾料須保持濕潤(rùn)，濾層含水量不低于40，但不能有積水。濾層保持適當(dāng)?shù)臏囟取?29,生物濾池適用于處理肉類(lèi)加工廠、動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)、污水處理廠和堆肥廠等產(chǎn)生的廢氣。 這類(lèi)廢氣的主要特點(diǎn)是濃度不高，但帶有強(qiáng)烈的臭味。,生物濾池,30,生物滴濾池,生物滴濾池主要由箱體、生物活性床層、噴水器等組成。 循環(huán)液從生物滴濾池的上方噴淋而下。 廢氣經(jīng)過(guò)預(yù)處理室去除顆粒物和增濕后進(jìn)入濾床底部。 填料表面的微生物吸附降解廢氣中的有機(jī)物。,31,32,33,生物滴濾池,濾料使用人工材料，如碎石、陶瓷、塑料或金屬等，使用顆粒狀或有空隙的材料，床層厚度一般在0.51.0m。,34,生物濾池與生物滴濾池的區(qū)別,填料不同 生物滴濾池使用如碎石、陶瓷、塑料等填料，不具有吸附性，填料之間空隙很大， 有無(wú)循環(huán)液 生物滴濾池有循環(huán)液，循環(huán)液流過(guò)填料床層，可以控制滴濾池水相的pH，也可補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。,35,應(yīng)用,生物過(guò)濾法已成功地用于化工廠、食品廠、污水泵站等方面的廢氣凈化和脫臭。 污染物包括硫化氫、二硫化碳、苯乙烯、甲苯、丙烷、異丁烷、苯酚、乙醇、四氫呋喃、環(huán)已酮、甲基乙基甲酮等。,36,三種生物處理工藝的應(yīng)用,生物吸收法：適宜處理廢氣量較小、濃度大、易溶且生物代謝速率較低的廢氣。 生物濾池：適宜處理廢氣量大、濃度低的廢氣