惡臭廢氣的生化處理

1、惡臭廢氣的生化處理1.前言惡臭廢氣嚴重困擾人們的生活，生物法惡臭廢氣處理工藝受到廣泛應用。 那么，惡臭廢氣處理的除臭機理和工藝是怎樣的？具體如何？接下來，我將具 體介紹一下生物法惡臭廢氣處理的除臭機理和工藝。目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document .前言1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document .生物法除臭機理1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document .生物法的動力學理論2 HYPERLINK l bookmark10 o Curr

2、ent Document .生物脫臭法2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document .惡臭氣體物的生物轉化3 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document .惡臭氣體物生物去除過程4 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1.惡臭氣體的溶解過程4 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 2.惡臭物質(zhì)的吸附、吸收過程4 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 3.惡臭物質(zhì)的生物降解過程

3、5 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document .生物法處理惡臭有機廢氣工藝說明：6 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document .生物法處理惡臭有機廢氣考前須知：7.生物法除臭機理生物除臭的原理是微生物利用惡臭廢氣中的有機物作為生命活動的碳源和 能源，并將其轉化為二氧化碳、水和細胞物質(zhì)，這一點與廢水生物處理的原理 是一致的。但是，微生物的生命活動離不開水，通常的微生物總是生長在液體 中或者固體外表，因此廢氣中的污染物首先要經(jīng)歷由氣相轉到液相或固相外表 液膜中的傳質(zhì)過程，然后才能在液相或固相外表被微生物吸收降解。用

4、來進行 氣態(tài)污染物降解的微生物主要是異養(yǎng)菌，在適當?shù)臓I養(yǎng)條件、溫度、酸堿度和 有氧的條件下，此類微生物能較快地完成污染物質(zhì)的降解。與廢水的生物處理 一樣，氣態(tài)污染物的生物凈化過程也是人類對自然過程的強化與工程控制，其第1頁共7頁 過程的速度取決于氣相向液固相的傳質(zhì)速率，生物降解速率，還有能起降解作 用的活性生物質(zhì)的量。.生物法的動力學理論按照傳統(tǒng)生物膜理論，生物法處理惡臭廢氣一般要經(jīng)歷以下步驟：(1)廢氣中的有機污染物首先與水接觸，并溶解于水中；(2)溶解于液膜中的有機污染物成分在濃度差的推動下進一步擴散到生物 膜，進而被微生物捕獲并吸收；(3)微生物以有機物為能源或碳源進行生長代謝，從而將其

5、分解為簡單無 毒的無機物和低毒的有機物；(4)生物代謝產(chǎn)物一局部重新回到液相，一局部氣態(tài)物質(zhì)脫離生物膜，通 過擴散進入大氣。依據(jù)該理論，生物凈化惡臭氣體的速率主要取決于氣相和液 相中有機物的擴散速率及生化反響速率。.生物脫臭法惡臭廢氣處理，目前主要采用物理、化學法，例如燃燒、吸附、吸收和還 原等。這些方法的工藝或設備較復雜，運行費用較高；用于處理某些惡臭廢氣 時，效果不甚理想。生物脫臭法通過不斷改進完善，克服了前述物理、化學方法的缺陷，并顯 示出處理效率較高、適應性較廣、工藝較簡單以及費用較省等優(yōu)點，成為治理 惡臭的一個重要開展方向。惡臭廢氣的微生物處理早在1957年就在美國獲得專利，20世紀

6、80年代 在德國、日本、荷蘭等國家有相當數(shù)量的工業(yè)規(guī)模的各類生物凈化裝置投入運 行，至1990年在德國僅生物濾床便有500余座。廢氣生物反響器處理結果表 明，對于許多一般性的空氣污染物控制可到達90%以上。我國在20世紀80年代末、90年代初開始惡臭處理的實驗室研究，并有 一些研究報道。今后，隨著生物脫臭技術及其各種相關研究的開展，以及各國 對惡臭物質(zhì)更加嚴格的限制，生物脫臭法將會越來越普及。1)生物脫臭法可防止或減少二次污染：一般將硫系、碳系、氮系等各種惡 臭成分，以及苯酚、鼠等有毒成分氧化和分解成CO?、H2O. H2sO4等物質(zhì)。第2頁共7頁 生物處理的產(chǎn)物是微生物，很容易，而化學氧化法

7、會產(chǎn)生氯和含氯產(chǎn)物，加熱 法會產(chǎn)生氮氧化物等污染物，還需進一步處理。2）生物脫臭法投資少，能耗低，運行費用低：生物脫臭是以臭成分作為生 物體內(nèi)的能源，只要使微生物與惡臭成分相接觸，完成氧化和分解過程。在常 溫常壓下進行，處理的能量來自生物利用VOCs成分本身產(chǎn)生的能量，一般不 需要加熱；不需投加額外的化學品；消耗的動力只是污染氣體進入處理系統(tǒng)時 所耗的能量（正壓送風或負壓引風）。與物理化學法相比，不僅可省能源和資 源，而且處理本錢也比擬低廉。荷蘭建造的生物濾其總本錢是每處理1000m3廢氣，費用為0.251.25美 元（1987年價格）。而采用吸附、吸收、氧化等傳統(tǒng)物化方法其總成是每處理 lO

8、OOnf廢氣,費用為2.510美元。3）生物脫臭法的脫臭效率高：只要控制適當?shù)呢摵蓷l件與氣接觸條件，就 能到達極高的脫臭效率，對于一般空氣污染物去除效率超過90%。4）生物脫臭裝置較為簡單：只需設置諸如生物過濾器、曝氣槽、捕集器等 裝置。5）生物脫臭法生成的剩余污泥少：這是因為活性污泥法脫臭消化，其剩余 污泥較少。.惡臭氣體物的生物轉化生物脫臭法是利用微生物的生物化學作用，使污染物分解，轉化為無害或 少害的物質(zhì)。微生物利用有機物作為其生長繁殖所需的基質(zhì)，通過不同的轉化 途徑將大分子或結構復雜的有機物經(jīng)異化作用最終氧化分解為簡單的水、二氧 化碳等無機物，同時經(jīng)同化作用并利用異化作用過程中產(chǎn)生的能

9、量，使微生物 的生物體得到增長繁殖，為進一步發(fā)揮其對有機物的處理能力創(chuàng)造有利的條 件。污染物去除的實質(zhì)是有機底物作為營養(yǎng)物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。 這一過程是比擬復雜的，它由物理、化學、物理化學以及生物化學反響所組 成。生物脫臭可以用式（5-1）表達。惡臭物質(zhì)+。2t細胞代謝物+CO2+H2O （5-1）惡臭污染物的轉化過程可用圖5-1表示。第3頁共7頁C/H/S/N/P/O以及維生素等同化、合成 水/CO2/NO2/NH；/SO：7Nb+能量 有機酸、醇類、胺類等|微生物能量利用氣 氧圖5-1惡臭污染物的微生物轉化過程惡臭氣體成分不同，其分解產(chǎn)物不同，不同種類的微生物，分解代謝的產(chǎn) 物也

10、不一樣。無硫氮有機物質(zhì)如苯酚、竣酸、甲醛等，其最終產(chǎn)物為二氧化碳 和水；硫類惡臭成分，在好氧條件下分解為硫酸根離子和硫；胺類這樣的含氮 惡臭物質(zhì)經(jīng)氨化作用放出nh3,可被亞硝化細菌氧化為亞硝酸根離子，再進一 步被硝化細菌氧化為硝酸根離子。.惡臭氣體物生物去除過程臭氣物質(zhì)首先溶解在水中，而后被微生物吸收，作為微生物營養(yǎng)物質(zhì)被分 解、利用，從而除去污染物。與凈化有機廢氣一樣，生物膜法凈化臭氣時，由于有機污染物與生物發(fā)生 了生化反響，己不同于單純的物理吸收過程。荷蘭學者在1986年提出的雙膜 一生物膜理論能較好地說明生物膜法凈化臭氣的機理。該理論認為，生物膜法 凈化氣體分為三個步驟。惡臭氣體的溶解過

11、程廢氣與水或固相外表的水膜接觸，污染物溶于水中成為液相中的分子或離 子，即惡臭物質(zhì)由氣相轉移到液相，這一過程是物理過程，遵循亨利定律見式 (6-切。Pi = H xXt - -缶 1)式中Pt一一可溶氣體在氣相中的平衡分壓，MPa；H亨利系數(shù)，MPa；X一可溶氣體在液相中的摩爾分數(shù)。6. 2.惡臭物質(zhì)的吸附、吸收過程第4頁共7頁水溶液中惡臭成分被微生物吸附、吸收，從水中轉移至微生物體內(nèi)。水被 再生復原，繼而再用以溶解新的廢氣成分。被吸附的有機物經(jīng)過生物轉化，被 微生物攝入體內(nèi)。如淀粉、蛋白質(zhì)等大分子有機物在微生物細胞外酶(水解酶) 的作用下，被水解為小分子后再進入細胞體內(nèi)。由此可見，當以污泥或

12、膜形態(tài) 存在的微生物外表一旦通過吸附而被有機物覆蓋后，其進一步吸附的作用將受 到限制，因而需要通過污泥或膜的外表更新或不斷補充具有吸附能力的微生物 菌膠團，才能保證此過程的順利進行。3.惡臭物質(zhì)的生物降解過程進入微生物細胞的惡臭成分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。燒類和其他有機物成分被氧化分解為C02和 H20,含硫還原性成分被氧化為S、S0t；含氮成分被氧化分解成NH2NO2 和NO等。具體轉化過程如下：進入微生物細胞體內(nèi)的有機物，在各種細胞內(nèi)酶(如脫氫酶、氧化酶等)的 催化作用下，微生物對其進行氧化分解，同時進行合成代謝產(chǎn)生新的微生物細 胞。一局部有機物

13、通過氧化分解最終轉化為C02和電。等穩(wěn)定的無機物質(zhì)；并 從中獲取合成新細胞物質(zhì)(原生質(zhì))所需要的能量：CxHyOz+(x+港)。2 T xCO2+H2O + All-(6-2)同時微生物利用另一局部有機物及分解代謝過程中所產(chǎn)生的能量進行合成 代謝以形成新的細胞物質(zhì)：nCxHy02+nNH3+n(x-；-5)02 - (C5H7NO2)n+n(x-5)CO2+(y-4)H2O-zlH - (6-3)轉化過程中，當有機底物含量充足時，微生物處于快速增長階段，將有大 量新的細胞合成，但隨著底物不斷氧化分解及微生物和細胞物質(zhì)數(shù)量的不斷增 長，微生物生長對有機底物的需求量逐漸得不到滿足，微生物將進入內(nèi)源

14、呼吸 階段。此時微生物對自身細胞物質(zhì)進行氧化分解，并產(chǎn)生能量，成為維持其生 長繁殖供能量的主要方式：和(C5H7NO2)n + 5nO2-5CO2 + 2nH2O4-nNH3 + JW- (6-4)雙膜生物膜理論示意如圖6-1 o第5頁共7頁.生物法處理惡臭有機廢氣工藝說明:生物法廢氣是一個氣體擴散和生化反響的綜合過程。含污染物的氣體首先 進入噴淋塔預處理后，再通過氣旋混合塔把沾性粉塵氣體清理干凈，然后進入 生物法廢氣治理設備。當潤濕的廢氣通過附有生物膜的填料層時，氣體中的惡 臭物質(zhì)溶于水，被附著在填料外表的微生物吸附、吸收，在生物細胞內(nèi)分解為 C02 H20 S、SOj： SO歹、NO等輾害

15、小分子物質(zhì)。凈化后的氣體經(jīng)過排氣 口穩(wěn)定達標排出。生物法處理惡臭有機廢氣工藝流程：臭氣收集一風管輸送一抽風機一噴淋塔一氣旋混合塔一生物法廢氣處理一 無害氣體排放生物法處理惡臭有機廢氣特點：無二次污染，生物法處理惡臭廢氣更加環(huán)保，不會產(chǎn)生其他的有害氣體， 使用這種方法更加環(huán)保。生物法處理惡臭設備操作簡便，維護本錢低，生物除臭設備在操作使用方 面，非常簡單和輕松，維護本錢低，除臭效率高，在使用過程中，無須擔憂出 現(xiàn)意外情況，運行過程非常穩(wěn)定。分解惡臭物質(zhì)速度快，效果好。凈化時間長，和普通的除臭設備不同，生物法處理惡臭有機廢氣設備使用 年限長，可以有效節(jié)省不必要的開支。生物法處理惡臭有機廢氣需要根據(jù)現(xiàn)場、飼料產(chǎn)生量、廢氣排放量、廢氣 濃度以及其他參數(shù)進行飼料廠異味廢氣凈化工程方案的設計，才能保證廢氣達 標排放。第6頁共7頁.生物法處理惡臭有機廢氣考前須知:1、微生物種類的選擇。影響生物法處理廢氣效果的最重要的因素是微生 物的選擇是否合適，即微生物菌種對廢氣中的VOCs成分是否具有針對性、定 制化的降解活性。例如，普通活性污泥的針對性和定制性就較差，僅能用于一 般市政污水站廢氣除臭，而生產(chǎn)廢氣或者化工污水站廢氣那么需要選擇更具針對 性和定制性的微生物菌種，以便于到