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組分作為其生命活動的能源或其它養(yǎng)分，經(jīng)代謝降解，轉(zhuǎn)化為簡單的無機物（二氧化碳、水等）及細胞組成物質(zhì)。,5,廢氣的微生物處理于1957年在美國獲得專利，但到1970年代才開始引起重視，直到1980年代才在德國、日本、荷蘭等國家有相當數(shù)量工業(yè)規(guī)模的各類生物凈化裝置投入運行。 廢氣生物處理對許多一般性的空氣污染物的去除率可達到95以上。,廢氣的生物處理,6,廢氣主要來源,人類生產(chǎn)及生活中的燃料燃燒。 生產(chǎn)活動，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)備較復雜，運行費用較高；用于處理某些惡臭廢氣時，效果不甚理想。 生物法 具有處理效率較高、適應(yīng)性較廣、工藝較簡單以及費用較省等優(yōu)點。,生物法處理廢氣的原理,與廢水生物處理過程最大區(qū)別在于：廢氣中的有機物質(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 過程是物理過程。,2、吸附過程 溶于水中的污染物被 微生物吸附、轉(zhuǎn)入 微生物體內(nèi)。,3、生物降解過程 進入微生物細胞的 污染物作為微生物 生命活動的能源或 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,適宜處理揮發(fā)性有機化合物 (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、易生物降解的氣體。,11,廢氣生物處理的特點,去除效率高 一般的空氣污染物去除效率超過95。 投資少，運行費用低 不需要投入額外的化學品; 化學法則需加催化劑和氧化劑等，如次氯酸鹽、過氧化氫、二氧化氯等。,12,廢氣生物處理類型,根據(jù)微生物在有機廢氣處理過程中存在的形式不同分類 生物吸收法(bioscrubbing) （生物洗滌法）； 生物過濾法(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)有機物。吸收了廢氣的吸收液再進行好氧處理。,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設(shè)置。 吸收主要是物理溶解過程，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、營養(yǎng)物和水：適合處理水溶性強的氣態(tài)污染物，如醇類、酯類、醛類和酮類等。 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合型臭氣。,20,生 物 吸 收 裝 置,21,第三節(jié) 生物過濾法,22,生物過濾法,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)化為無害物質(zhì)。 分類 生物濾池(biofilters) 生物滴濾池(biotrickling filters),23,生物濾池,微生物附著生長于固體填料上，廢氣通過由填料構(gòu)成的固定床時被吸附或吸收，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，濾層含水量不低于40，但不能有積水。濾層保持適當?shù)臏囟取?29,生物濾池適用于處理肉類加工廠、動物飼養(yǎng)場、污水處理廠和堆肥廠等產(chǎn)生的廢氣。 這類廢氣的主要特點是濃度不高，但帶有強烈的臭味。,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)過預處理室去除顆粒物和增濕后進入濾床底部。 填料表面的微生物吸附降解廢氣中的有機物。,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， 有無循環(huán)液 生物滴濾池有循環(huán)液，循環(huán)液流過填料床層，可以控制滴濾池水相的pH，也可補充營養(yǎng)物質(zhì)。,35,應(yīng)用,生物過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