湖北工業(yè)大學(xué)廢氣生物處理技術(shù)

1、第八章第八章 廢氣生物處理技術(shù)廢氣生物處理技術(shù)v廢氣主要來(lái)源廢氣主要來(lái)源l燃料燃燒燃料燃燒 l工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，例如化工、冶金、生物制品、工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，例如化工、冶金、生物制品、屠宰、污水處理及垃圾處理等工廠所產(chǎn)生的廢屠宰、污水處理及垃圾處理等工廠所產(chǎn)生的廢氣。氣。l農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)l交通污染源交通污染源 v廢氣的處理廢氣的處理 l廢氣處理是環(huán)境污染控制的一個(gè)重要方面。廢氣處理方法：廢氣處理方法： 理化法：目前主要采用的方法，如掩蔽、吸理化法：目前主要采用的方法，如掩蔽、吸附、燃燒、氧化等。工藝或設(shè)備較復(fù)雜，運(yùn)附、燃燒、氧化等。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)，效行費(fèi)

2、用較高；用于處理某些惡臭廢氣時(shí)，效果不甚理想。果不甚理想。生物法：具有處理效率較高、適應(yīng)性較廣、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)。工藝較簡(jiǎn)單以及費(fèi)用較省等優(yōu)點(diǎn)。l廢氣的微生物處理于廢氣的微生物處理于1957年在美國(guó)獲得年在美國(guó)獲得專利，但到專利，但到1970年代才開(kāi)始引起重視，年代才開(kāi)始引起重視，直到直到1980年代才在德國(guó)、日本、荷蘭等年代才在德國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)家有相當(dāng)數(shù)量工業(yè)規(guī)模的各類生物凈化國(guó)家有相當(dāng)數(shù)量工業(yè)規(guī)模的各類生物凈化裝置投入運(yùn)行。裝置投入運(yùn)行。l廢氣生物反應(yīng)器處理對(duì)許多一般性的空氣廢氣生物反應(yīng)器處理對(duì)許多一般性的空氣污染物的去除率可達(dá)到污染物

3、的去除率可達(dá)到90以上。以上。 一、廢氣生物處理的特點(diǎn)l適應(yīng)范圍廣適應(yīng)范圍廣l揮發(fā)性有機(jī)化合物揮發(fā)性有機(jī)化合物 (volatile organic compounds，VOCs)以及其它有毒或有以及其它有毒或有臭味的氣體，如臭味的氣體，如NH3和和H2S等。等。l化工、制藥、電鍍、噴漆、印刷等行業(yè)化工、制藥、電鍍、噴漆、印刷等行業(yè)產(chǎn)生的有害污染物產(chǎn)生的有害污染物(hazardous air pollutants，HAPs)以及廢水處理廠、堆以及廢水處理廠、堆肥廠、垃圾填埋廠產(chǎn)生惡臭肥廠、垃圾填埋廠產(chǎn)生惡臭(odor)等。等。 l去除效率高去除效率高 u一般的空氣污染物去除效率超過(guò)一般的空氣污染

4、物去除效率超過(guò)90。l投資少，運(yùn)行費(fèi)用低投資少，運(yùn)行費(fèi)用低 u不需要投入額外的化學(xué)品不需要投入額外的化學(xué)品;u化學(xué)法則需加催化劑和氧化劑等，如次化學(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。氯酸鹽、過(guò)氧化氫、二氧化氯等。4、污染少、污染少 u生物處理的產(chǎn)物是生物量，很容易處理。生物處理的產(chǎn)物是生物量，很容易處理。5、耗能低、耗能低u生物反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行，能量來(lái)自微生物反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行，能量來(lái)自微生物利用生物利用VOCs成分本身產(chǎn)生的能量。成分本身產(chǎn)生的能量。l水溶性強(qiáng)水溶性強(qiáng) u主要有無(wú)機(jī)物如主要有無(wú)機(jī)物如H2S和和NH3等、醇類、醛類、酮等、醇類、醛類、酮類以及簡(jiǎn)單

5、類以及簡(jiǎn)單芳烴芳烴(如如BTEX)等有機(jī)物。等有機(jī)物。uBTEX是石油中常見(jiàn)的苯是石油中常見(jiàn)的苯(benzene)，甲苯，甲苯(toluene)、乙基苯、乙基苯(ethylbenzene)、三個(gè)三甲基、三個(gè)三甲基苯的異構(gòu)體苯的異構(gòu)體(xylene-volatile aromatic compounds) 的合稱。的合稱。 v適宜處理的污染氣體應(yīng)具有的特點(diǎn)：適宜處理的污染氣體應(yīng)具有的特點(diǎn)：l易降解易降解 u分子被吸附在生物膜上必需被降解，分子被吸附在生物膜上必需被降解，否則將導(dǎo)致污染物濃度增高，毒害生否則將導(dǎo)致污染物濃度增高，毒害生物膜或影響傳質(zhì)，降低生物濾器效率，物膜或影響傳質(zhì)，降低生物濾器效

6、率，或使處理完全失敗?；蚴固幚硗耆　?二、生物法處理廢氣的機(jī)理l有機(jī)廢氣生物凈化是利用微生物以廢氣有機(jī)廢氣生物凈化是利用微生物以廢氣中的有機(jī)組分作為其生命活動(dòng)的能源或中的有機(jī)組分作為其生命活動(dòng)的能源或其他養(yǎng)分，經(jīng)代謝降解，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的其他養(yǎng)分，經(jīng)代謝降解，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物無(wú)機(jī)物(C0(C02 2、水等、水等) )及細(xì)胞組成物質(zhì)。及細(xì)胞組成物質(zhì)。l與廢水生物處理過(guò)程最大區(qū)別在于：廢與廢水生物處理過(guò)程最大區(qū)別在于：廢氣中的有機(jī)物質(zhì)首先要經(jīng)歷由氣中的有機(jī)物質(zhì)首先要經(jīng)歷由氣相氣相轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到到液相液相( (或固體表面液膜或固體表面液膜) )中的傳質(zhì)過(guò)程，中的傳質(zhì)過(guò)程，然后由液相然后由液相( (或固

7、體表面液膜或固體表面液膜) )被微生物被微生物吸附降解。吸附降解。l生物反應(yīng)器處理廢氣一般經(jīng)歷三個(gè)階段：生物反應(yīng)器處理廢氣一般經(jīng)歷三個(gè)階段：l1、溶解過(guò)程、溶解過(guò)程l2、吸附過(guò)程、吸附過(guò)程l3、生物降解過(guò)程、生物降解過(guò)程溶解過(guò)程溶解過(guò)程 l廢氣與廢氣與水水或固相表面的或固相表面的水膜水膜接觸，污染物溶于接觸，污染物溶于水中成為液相中的分子或離子，完成由氣膜擴(kuò)水中成為液相中的分子或離子，完成由氣膜擴(kuò)散進(jìn)入液膜的過(guò)程。散進(jìn)入液膜的過(guò)程。吸附過(guò)程吸附過(guò)程l有機(jī)污染物組分溶解于液膜后，在濃度差的推有機(jī)污染物組分溶解于液膜后，在濃度差的推動(dòng)下進(jìn)一步擴(kuò)散到生物膜，被動(dòng)下進(jìn)一步擴(kuò)散到生物膜，被微生物吸附、吸

8、微生物吸附、吸收收，污染物從水中轉(zhuǎn)入微生物體內(nèi)。作為吸收，污染物從水中轉(zhuǎn)入微生物體內(nèi)。作為吸收劑的水被再生復(fù)原，繼而再用以溶解新的廢氣劑的水被再生復(fù)原，繼而再用以溶解新的廢氣成分。成分。生物降解過(guò)程生物降解過(guò)程u進(jìn)入微生物細(xì)胞的污染物作為微生物生命進(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)分被活動(dòng)的能源或養(yǎng)分被分解和利用分解和利用，從而使，從而使污染物得以去除。污染物得以去除。u烴類和其它有機(jī)物成分被氧化分解為烴類和其它有機(jī)物成分被氧化分解為CO2和和H2O，含硫還原性成分被氧化為，含硫還原性成分被氧化為S、SO42-，含氮成分被氧化分解成含氮成分被氧化分解成NH3，NO2-和和NO3

9、-等。等。 u污染物轉(zhuǎn)移的三種可能情況(1)(1)氣流氣流吸附在有機(jī)介質(zhì)上吸附在有機(jī)介質(zhì)上在水相解析在水相解析膨解膨解生物降解生物降解(2)(2)氣流氣流在生物膜上直接吸附在生物膜上直接吸附生物降解生物降解(3)(3)氣流氣流在水相中溶解在水相中溶解生物降解生物降解l有機(jī)廢氣的的生物處理原理有機(jī)廢氣的的生物處理原理l有機(jī)廢氣的生物凈化是利用微生物，以廢氣中的有機(jī)組分作為其生命活動(dòng)的能源或其他養(yǎng)分，經(jīng)代謝降解，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物（CO2，水等）及細(xì)胞組成物質(zhì)。l與廢水生物處理過(guò)程的最大區(qū)別與廢水生物處理過(guò)程的最大區(qū)別l廢氣中的有機(jī)物質(zhì)首先要經(jīng)歷由氣相轉(zhuǎn)移到液相氣相轉(zhuǎn)移到液相（或者固體表面生物層）

10、中的傳質(zhì)過(guò)程，然后在液相（或固體表面生物層）被微生物吸附降解。 三、廢氣生物處理的方法和工藝三、廢氣生物處理的方法和工藝u根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)不同，分為：根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)不同，分為：l生物洗滌生物洗滌(bioscrubbing)生物洗滌器生物洗滌器(bioscrubber)內(nèi)是液態(tài)介質(zhì)。內(nèi)是液態(tài)介質(zhì)。 l生物過(guò)濾生物過(guò)濾 (biofiltration)生物濾池生物濾池(biofilters)，采用是固態(tài)介質(zhì)。，采用是固態(tài)介質(zhì)。3. 生物滴濾池生物滴濾池(biotrickling filters)l按微生物在廢氣處理過(guò)程中存在的形式不同可將處理工按微生物在廢氣處理過(guò)程中存在的形式不同可將處理工藝分為藝分為附

11、著生長(zhǎng)系統(tǒng)附著生長(zhǎng)系統(tǒng)和和懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)。l附著生長(zhǎng)系統(tǒng)中微生物是附著在固體介質(zhì)上，廢氣通過(guò)附著生長(zhǎng)系統(tǒng)中微生物是附著在固體介質(zhì)上，廢氣通過(guò)固定床時(shí)被吸附、吸收，最終被微生物所降解，典型的固定床時(shí)被吸附、吸收，最終被微生物所降解，典型的方式是方式是生物過(guò)濾法生物過(guò)濾法。l懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)中微生物存在于液體中，廢氣通過(guò)傳質(zhì)進(jìn)懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)中微生物存在于液體中，廢氣通過(guò)傳質(zhì)進(jìn)入液相中，從而被微生物降解，典型的方式是入液相中，從而被微生物降解，典型的方式是生物吸收生物吸收法法。l同時(shí)具有兩種生長(zhǎng)系統(tǒng)特性的典型的方式是同時(shí)具有兩種生長(zhǎng)系統(tǒng)特性的典型的方式是生物滴濾法生物滴濾法。3.1 生物洗滌法生

12、物洗滌法l生物洗滌法也叫生物吸收法。生物洗滌法也叫生物吸收法。l生物洗滌裝置一般由洗滌器（吸收器）和生物洗滌裝置一般由洗滌器（吸收器）和生物反應(yīng)器（再生池）兩部分設(shè)置。生物反應(yīng)器（再生池）兩部分設(shè)置。l洗滌器內(nèi)有惰性填料，再生池為活性污泥洗滌器內(nèi)有惰性填料，再生池為活性污泥生物反應(yīng)器，兩者容積比為生物反應(yīng)器，兩者容積比為1.5-2.0。l主要原理：主要原理：l吸收洗滌過(guò)程和生物氧化再生過(guò)程在兩個(gè)獨(dú)立吸收洗滌過(guò)程和生物氧化再生過(guò)程在兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器單元中進(jìn)行，易于實(shí)現(xiàn)分別控制，達(dá)的反應(yīng)器單元中進(jìn)行，易于實(shí)現(xiàn)分別控制，達(dá)到各自的最佳運(yùn)行條件。到各自的最佳運(yùn)行條件。l生物洗滌法適用于處理大氣量的廢氣

13、，操作條生物洗滌法適用于處理大氣量的廢氣，操作條件易控制，占地面積較小，壓力損失較小，在件易控制，占地面積較小，壓力損失較小，在實(shí)際中應(yīng)用范圍較大，在工業(yè)廢氣、動(dòng)物脂肪實(shí)際中應(yīng)用范圍較大，在工業(yè)廢氣、動(dòng)物脂肪加工廠、印刷廠、污水處理廠均有應(yīng)用。加工廠、印刷廠、污水處理廠均有應(yīng)用。生物洗滌裝置生物洗滌裝置 3.2 3.2 生物濾池法生物濾池法l生物濾池法是生物膜法的一種，是目前研究的生物濾池法是生物膜法的一種，是目前研究的最多、工藝最為成熟、在實(shí)際中最常用的脫臭最多、工藝最為成熟、在實(shí)際中最常用的脫臭方法。方法。l1959年，聯(lián)邦德國(guó)最早建立了一個(gè)填充土壤的年，聯(lián)邦德國(guó)最早建立了一個(gè)填充土壤的生

14、物過(guò)濾床，用于控制污水輸送管散發(fā)的臭味。生物過(guò)濾床，用于控制污水輸送管散發(fā)的臭味。l20世紀(jì)世紀(jì)60年代開(kāi)始實(shí)際應(yīng)用于氣態(tài)污染物的處年代開(kāi)始實(shí)際應(yīng)用于氣態(tài)污染物的處理，研究比較深入的國(guó)家有德國(guó)、美國(guó)、荷蘭。理，研究比較深入的國(guó)家有德國(guó)、美國(guó)、荷蘭。l處理流程：處理流程：l廢氣進(jìn)入到生物濾池，微生物把致臭污染物降解成無(wú)臭的廢氣進(jìn)入到生物濾池，微生物把致臭污染物降解成無(wú)臭的化合物?；衔?。l首先氣體進(jìn)入到位于生物濾池底部的空氣分布系統(tǒng)，然后首先氣體進(jìn)入到位于生物濾池底部的空氣分布系統(tǒng)，然后緩慢地通過(guò)活性生物濾床，凈化后的空氣以擴(kuò)散氣流的形緩慢地通過(guò)活性生物濾床，凈化后的空氣以擴(kuò)散氣流的形式離開(kāi)濾床

15、表面進(jìn)入到大氣中。式離開(kāi)濾床表面進(jìn)入到大氣中。l生物濾池中的高效生物填料具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和透氣生物濾池中的高效生物填料具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和透氣性能，可以保證經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行壓力損失基本保持不變。性能，可以保證經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行壓力損失基本保持不變。 生物濾池裝置生物濾池裝置l主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：l異味處理效果好，不產(chǎn)生二次污染；異味處理效果好，不產(chǎn)生二次污染；l生物濾池緩沖容量大，耐沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)；生物濾池緩沖容量大，耐沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)；l可全自動(dòng)控制；可全自動(dòng)控制；l主要缺點(diǎn)是占地面積較大，但可以通過(guò)放置在主要缺點(diǎn)是占地面積較大，但可以通過(guò)放置在屋頂或其他構(gòu)筑物上來(lái)節(jié)省空間。屋頂或其他

16、構(gòu)筑物上來(lái)節(jié)省空間。 l根據(jù)濾池中濾料的不同，生物濾池可分為：根據(jù)濾池中濾料的不同，生物濾池可分為：土土壤濾池壤濾池、堆肥濾池堆肥濾池和和箱式濾池箱式濾池。l土壤濾池：土壤濾池：濾料是土壤?？紫堵蕿闉V料是土壤?？紫堵蕿?0%-50%，比表面，比表面積為積為1-100m2/g，土壤中有機(jī)物含量為，土壤中有機(jī)物含量為1%-5%，主要分，主要分布在無(wú)機(jī)物表面上。布在無(wú)機(jī)物表面上。l影響土壤濾池去除效率的主要因素：溫度、濕度、影響土壤濾池去除效率的主要因素：溫度、濕度、pH、營(yíng)養(yǎng)成分等。營(yíng)養(yǎng)成分等。l主要優(yōu)點(diǎn)：投資小、無(wú)二次污染、脫臭率高、抗沖擊能主要優(yōu)點(diǎn)：投資小、無(wú)二次污染、脫臭率高、抗沖擊能力較強(qiáng)

17、、使用年限長(zhǎng)。力較強(qiáng)、使用年限長(zhǎng)。l堆肥濾池堆肥濾池：l濾料是堆肥，如城市垃圾、畜糞、污水處理廠污泥、樹(shù)濾料是堆肥，如城市垃圾、畜糞、污水處理廠污泥、樹(shù)皮、泥炭、木屑、草等。皮、泥炭、木屑、草等。l孔隙率孔隙率50%-80%，比表面積，比表面積1-100m2/g，含有，含有50%-80%的腐殖化有機(jī)質(zhì)。的腐殖化有機(jī)質(zhì)。針對(duì)有機(jī)堆肥臭氣去除的生物濾池針對(duì)有機(jī)堆肥臭氣去除的生物濾池l箱式濾池：箱式濾池：l為封閉式裝置，主要分為箱體、濾床和噴水器為封閉式裝置，主要分為箱體、濾床和噴水器3 3部分。部分。l濾床由多種有機(jī)物混合制成的顆粒狀載體構(gòu)成，微生物濾床由多種有機(jī)物混合制成的顆粒狀載體構(gòu)成，微生物

18、部分附著在載體表面，部分懸浮于床層水體中。部分附著在載體表面，部分懸浮于床層水體中。l廢氣通過(guò)箱式生物濾池，一部分污染物被載體吸附，一廢氣通過(guò)箱式生物濾池，一部分污染物被載體吸附，一部分污染物被水吸收，由微生物對(duì)污染物進(jìn)行降解，凈部分污染物被水吸收，由微生物對(duì)污染物進(jìn)行降解，凈化過(guò)程可按需要進(jìn)行控制?；^(guò)程可按需要進(jìn)行控制。l主要應(yīng)用于化工廠、食品廠、釀酒廠、塑料工業(yè)、污水主要應(yīng)用于化工廠、食品廠、釀酒廠、塑料工業(yè)、污水泵站等廢氣凈化與脫臭，效果較好。泵站等廢氣凈化與脫臭，效果較好。影響生物濾池性能的因素影響生物濾池性能的因素1、填料選擇、填料選擇l堆肥堆肥 原料常用污水處理廠污泥、有機(jī)垃圾和

19、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、畜糞以及植物凋落物。須篩選，濾層要均勻、疏松，空隙率疏松，空隙率40，濾料須保持濕潤(rùn)，濾層，濾料須保持濕潤(rùn)，濾層含水量不低于含水量不低于40，但不能有積水。濾層保，但不能有積水。濾層保持適當(dāng)?shù)臏囟取３诌m當(dāng)?shù)臏囟?。l土壤土壤 腐殖土為好，其它土質(zhì)需要改良，有效腐殖土為好，其它土質(zhì)需要改良，有效厚度不應(yīng)小于厚度不應(yīng)小于50cm，土壤水分，土壤水分4070，l草炭草炭 其通氣性能良好，適于微生物生長(zhǎng)，除其通氣性能良好，適于微生物生長(zhǎng)，除臭效果比用土壤好。臭效果比用土壤好。2、填料濕度、填料濕度l微生物生命活動(dòng)的必要成分；微生物

20、生命活動(dòng)的必要成分；l吸收廢氣的溶劑。吸收廢氣的溶劑。采用土壤或堆肥等固態(tài)處理系統(tǒng)時(shí)，適采用土壤或堆肥等固態(tài)處理系統(tǒng)時(shí)，適宜的水分含量可保證氧與水分的供給。宜的水分含量可保證氧與水分的供給。4060為適宜的含水量。為適宜的含水量。通常預(yù)處理需要加濕，防止濾料變干。通常預(yù)處理需要加濕，防止濾料變干。3溫度溫度l廢氣生物處理多用中溫條件廢氣生物處理多用中溫條件(2535)，少用高溫。少用高溫。l土壤或堆肥處理廢氣時(shí)通常采用自然溫度，土壤或堆肥處理廢氣時(shí)通常采用自然溫度，如果微生物分解基質(zhì)放熱造成溫度過(guò)高則如果微生物分解基質(zhì)放熱造成溫度過(guò)高則需采取降溫措施。需采取降溫措施。4氧氣氧氣l廢氣處理多用異

21、養(yǎng)型好氧微生物廢氣處理多用異養(yǎng)型好氧微生物；氧的供給量與供給方式對(duì)處理效率的影響氧的供給量與供給方式對(duì)處理效率的影響很大，微生物數(shù)量、基質(zhì)濃度和溫度等因很大，微生物數(shù)量、基質(zhì)濃度和溫度等因素也會(huì)影響供氧。素也會(huì)影響供氧。l少數(shù)厭氧條件，例如著色菌處理硫化氫，少數(shù)厭氧條件，例如著色菌處理硫化氫，則需控制無(wú)氧條件，以氨氣取代反應(yīng)系統(tǒng)則需控制無(wú)氧條件，以氨氣取代反應(yīng)系統(tǒng)的氧氣。的氧氣。 5、酸堿度、酸堿度l以中性或微堿性（以中性或微堿性（7-8）為宜。）為宜。l廢氣生物處理中的細(xì)菌多數(shù)適應(yīng)于中性至微廢氣生物處理中的細(xì)菌多數(shù)適應(yīng)于中性至微堿性環(huán)境，只有少數(shù)種類對(duì)酸堿度要求比較堿性環(huán)境，只有少數(shù)種類對(duì)酸

22、堿度要求比較特殊，特殊，l例如氧化硫硫桿菌最適例如氧化硫硫桿菌最適pH為為2.62.8，最，最低為低為pH1.0，最高為，最高為pH4.06.0。 3.3 生物滴濾池生物滴濾池l在生物滴濾池內(nèi)充滿了惰性填在生物滴濾池內(nèi)充滿了惰性填料料, , 微生物在填料表面附著生微生物在填料表面附著生長(zhǎng)并形成生物膜。長(zhǎng)并形成生物膜。l生物膜中微生物以有機(jī)廢氣為生物膜中微生物以有機(jī)廢氣為碳源和能源碳源和能源, , 以在循環(huán)液中的以在循環(huán)液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為氮源營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為氮源, , 進(jìn)行生命活進(jìn)行生命活動(dòng)。一部分有機(jī)廢氣通過(guò)微生動(dòng)。一部分有機(jī)廢氣通過(guò)微生物的分解代謝被轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物的分解代謝被轉(zhuǎn)化為無(wú)害的水和二氧化碳

23、水和二氧化碳, ,并為微生物提供并為微生物提供能量能量; ; 另一部分有機(jī)污染物通另一部分有機(jī)污染物通過(guò)合成代謝被轉(zhuǎn)化為微生物自過(guò)合成代謝被轉(zhuǎn)化為微生物自身的生命物質(zhì)。身的生命物質(zhì)。 l生物滴濾池利用通過(guò)濾層后的廢液回流進(jìn)行生物滴濾池利用通過(guò)濾層后的廢液回流進(jìn)行循環(huán)循環(huán)噴淋噴淋；l填料布局吸水性，填料間空隙大，如粗碎石、塑填料布局吸水性，填料間空隙大，如粗碎石、塑料蜂窩狀填料、陶瓷、木炭等惰性材料。料蜂窩狀填料、陶瓷、木炭等惰性材料。l生物滴濾池主要由箱體、生物活性床層、噴水器生物滴濾池主要由箱體、生物活性床層、噴水器等組成。等組成。l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。廢氣經(jīng)過(guò)預(yù)

24、處理室去除顆粒物和增濕后進(jìn)入濾床底部。生物滴濾池具有以下特點(diǎn)：l內(nèi)裝有惰性填料內(nèi)裝有惰性填料, , 只起生物載體作用，其孔隙率高、阻力只起生物載體作用，其孔隙率高、阻力小、使用壽命長(zhǎng)小、使用壽命長(zhǎng), ,不需頻繁更換；不需頻繁更換；l設(shè)有循環(huán)液裝置，可調(diào)節(jié)濕度和設(shè)有循環(huán)液裝置，可調(diào)節(jié)濕度和pHpH值，供給營(yíng)養(yǎng)和微量元值，供給營(yíng)養(yǎng)和微量元素，生物相靜止而液相流動(dòng)，因而填料上可生存世代周期素，生物相靜止而液相流動(dòng)，因而填料上可生存世代周期長(zhǎng)、降解特殊氣體的菌群，可承受比生物過(guò)濾器更大的處長(zhǎng)、降解特殊氣體的菌群，可承受比生物過(guò)濾器更大的處理負(fù)荷，且抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)理負(fù)荷，且抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng), ,填料不

25、易堵塞、壓降?。惶盍喜灰锥氯?、壓降??； l污染物的吸收和生物降解在同一反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單，污染物的吸收和生物降解在同一反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作條件可靈活控制。操作條件可靈活控制。l安裝有溫度控制裝置，通過(guò)溫度控制系統(tǒng)發(fā)信號(hào)給熱風(fēng)機(jī)，安裝有溫度控制裝置，通過(guò)溫度控制系統(tǒng)發(fā)信號(hào)給熱風(fēng)機(jī)，使其達(dá)到微生物適宜溫度為止，一般為使其達(dá)到微生物適宜溫度為止，一般為2525左右。左右。三種廢氣生物處理工藝的比較三種廢氣生物處理工藝的比較 四、廢氣生物處理技術(shù)的現(xiàn)狀和展望l有機(jī)廢氣生物處理是一項(xiàng)新的技術(shù)，由于生物反應(yīng)器涉有機(jī)廢氣生物處理是一項(xiàng)新的技術(shù)，由于生物反應(yīng)器涉及到氣、液、固相傳質(zhì)及生化降解過(guò)程，

26、影響因素多而及到氣、液、固相傳質(zhì)及生化降解過(guò)程，影響因素多而復(fù)雜，有關(guān)的理論研究及實(shí)際應(yīng)用還不夠深入、廣泛，復(fù)雜，有關(guān)的理論研究及實(shí)際應(yīng)用還不夠深入、廣泛，需要進(jìn)一步探討和研究。需要進(jìn)一步探討和研究。l廢氣動(dòng)態(tài)負(fù)荷的研究；廢氣動(dòng)態(tài)負(fù)荷的研究；l反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模式的研究；反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模式的研究；l填料特性的研究；填料特性的研究；l設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)；設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)；l微生物菌種的改造；微生物菌種的改造；l應(yīng)用范圍的進(jìn)一步拓展。應(yīng)用范圍的進(jìn)一步拓展。l1反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模式研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模式研究l通過(guò)反應(yīng)機(jī)理的研究，提出決定反應(yīng)速度的內(nèi)在依據(jù)，通過(guò)反應(yīng)機(jī)理的研究，提出決定反應(yīng)速度的內(nèi)在依據(jù)，以便有效地控制和調(diào)節(jié)反

27、應(yīng)速度，最終提高污染物的凈以便有效地控制和調(diào)節(jié)反應(yīng)速度，最終提高污染物的凈化效率?；省目前較著名的是生物膜理論，但該理論的提出是建立在目前較著名的是生物膜理論，但該理論的提出是建立在以生物濾池為研究基礎(chǔ)上的，對(duì)生物吸收法和生物滴濾以生物濾池為研究基礎(chǔ)上的，對(duì)生物吸收法和生物滴濾池凈化處理有機(jī)廢氣過(guò)程機(jī)理的描述不適合。池凈化處理有機(jī)廢氣過(guò)程機(jī)理的描述不適合。l這主要是由于生物濾池中存在相對(duì)較穩(wěn)定的液膜、而生這主要是由于生物濾池中存在相對(duì)較穩(wěn)定的液膜、而生物吸收法和生物滴濾池由于循環(huán)液的流動(dòng)性，無(wú)法產(chǎn)生物吸收法和生物滴濾池由于循環(huán)液的流動(dòng)性，無(wú)法產(chǎn)生類似的穩(wěn)定液膜。類似的穩(wěn)定液膜。l2填料特

28、性研究填料特性研究l對(duì)于生物濾池和生物滴濾池來(lái)說(shuō)，深入研究填料的一些對(duì)于生物濾池和生物滴濾池來(lái)說(shuō)，深入研究填料的一些特性是非常必要的。填料的比表面積、孔隙率與單位體特性是非常必要的。填料的比表面積、孔隙率與單位體積填充量不僅與生物量有關(guān)，還直接影響著整個(gè)填充床積填充量不僅與生物量有關(guān)，還直接影響著整個(gè)填充床的壓降及填充床是否易堵塞等。的壓降及填充床是否易堵塞等。l更重要的一點(diǎn)是，氣態(tài)污染物降解要經(jīng)歷一個(gè)氣相到液更重要的一點(diǎn)是，氣態(tài)污染物降解要經(jīng)歷一個(gè)氣相到液相傳質(zhì)過(guò)程，污染物在兩相中的分配系數(shù)是整個(gè)裝置可相傳質(zhì)過(guò)程，污染物在兩相中的分配系數(shù)是整個(gè)裝置可行性的一個(gè)決定因素。有資料表明，填料對(duì)分配

29、系數(shù)有行性的一個(gè)決定因素。有資料表明，填料對(duì)分配系數(shù)有較大的影響，較大的影響，Hodge等用生物濾池處理乙醇蒸氣時(shí)發(fā)現(xiàn)，等用生物濾池處理乙醇蒸氣時(shí)發(fā)現(xiàn)，顆?；钚蕴孔魈盍蠒r(shí)乙醇的分配系數(shù)是以堆肥作填科時(shí)顆?；钚蕴孔魈盍蠒r(shí)乙醇的分配系數(shù)是以堆肥作填科時(shí)的的2-3倍。倍。l3動(dòng)態(tài)負(fù)荷研究動(dòng)態(tài)負(fù)荷研究l目前，絕大多數(shù)研究報(bào)道中采用的是單一組分目前，絕大多數(shù)研究報(bào)道中采用的是單一組分(或幾個(gè)或幾個(gè)簡(jiǎn)單組分組合簡(jiǎn)單組分組合)氣體作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，氣體負(fù)荷的變化也氣體作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，氣體負(fù)荷的變化也是非常有順序的、平穩(wěn)的，氣速也是很是非常有順序的、平穩(wěn)的，氣速也是很“溫柔溫柔”的。而的。而對(duì)于非常態(tài)負(fù)荷氣流、多組

30、分復(fù)雜混合氣的研究較少，對(duì)于非常態(tài)負(fù)荷氣流、多組分復(fù)雜混合氣的研究較少，事實(shí)上，這種動(dòng)態(tài)負(fù)荷的研究是非常有實(shí)際意義的，特事實(shí)上，這種動(dòng)態(tài)負(fù)荷的研究是非常有實(shí)際意義的，特別是可以解決一系列實(shí)際運(yùn)用中遇到的問(wèn)題。別是可以解決一系列實(shí)際運(yùn)用中遇到的問(wèn)題。 五、處理廢氣的微生物l多為混合微生物，因?yàn)椋憾酁榛旌衔⑸?，因?yàn)椋汉卸喾N成分的含有多種成分的混合廢氣混合廢氣，需要多種微，需要多種微生物分別降解；生物分別降解；有的成分需要幾種微生物的相繼作用才有的成分需要幾種微生物的相繼作用才能分解轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，能分解轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，u氨先經(jīng)硝化細(xì)菌再經(jīng)反硝化作用細(xì)菌才能氨先經(jīng)硝化細(xì)菌再經(jīng)反硝化作用細(xì)菌才能成

31、為分子態(tài)氮；成為分子態(tài)氮；一些難降解的成分要由幾種微生物聯(lián)合作用才一些難降解的成分要由幾種微生物聯(lián)合作用才能被完全降解；能被完全降解；l鹵代有機(jī)化合物先經(jīng)厭氧微生物還原脫鹵，再鹵代有機(jī)化合物先經(jīng)厭氧微生物還原脫鹵，再被好氧微生物徹底分解；被好氧微生物徹底分解；工藝需要，盡管廢氣成分能夠被單一微生物分工藝需要，盡管廢氣成分能夠被單一微生物分解，但還需利用其它微生物，解，但還需利用其它微生物，l在硫化氫氧化中，為了使自養(yǎng)型脫氮硫桿菌在硫化氫氧化中，為了使自養(yǎng)型脫氮硫桿菌(Thiobacillus denitrificans)凝絮持留于反應(yīng)器內(nèi)，凝絮持留于反應(yīng)器內(nèi)，需與活性污泥中的異養(yǎng)型微生物一起共

32、培養(yǎng)。需與活性污泥中的異養(yǎng)型微生物一起共培養(yǎng)。 紫紅紅球菌紫紅紅球菌(Rhodococcus rhodochrous)第二節(jié)第二節(jié) 惡臭的原位處理惡臭的原位處理一、惡臭污染物和污染源一、惡臭污染物和污染源 l惡臭污染物惡臭污染物(odor pollutants)指一切指一切刺激嗅覺(jué)器官引起人們不愉快及損害刺激嗅覺(jué)器官引起人們不愉快及損害生化環(huán)境的氣體物質(zhì)。生化環(huán)境的氣體物質(zhì)。l畜禽場(chǎng)是重要的污染源畜禽場(chǎng)是重要的污染源lONeil和和Phillips從養(yǎng)豬場(chǎng)中分離鑒從養(yǎng)豬場(chǎng)中分離鑒定到定到160種化合物，主要成分有種化合物，主要成分有氨、氨、胺、含硫化合物、揮發(fā)性脂肪酸、胺、含硫化合物、揮發(fā)性脂肪酸、吲哚