了解生物法處理廢氣原理以及工藝

 

　　1.生物法概述

 

　　生物法處理廢氣主要是利用微生物將廢氣中有機污染物及惡臭物質降解及轉化為無害或低分子化合物。

 

　　2.生物處理廢氣方法

 

　　目前生物處理方法主要有：生物過濾法，生物吸收法和生物滴濾法等。

 

　　3.生物過濾法原理以及工藝

 

　　3.1生物過濾法

 

　　3.2生物過濾法原理

 

　　生物過濾法的基本原理：?生物過濾法是指將濕化的有機廢氣通入填充有填料如土壤、堆肥、泥煤、樹皮、珍珠巖、活性炭等的生物過濾器中，與在填料上所附著生長的生物膜(微生物)接觸，被微生物所吸附降解,轉化為簡單的無機物如(如CO2、H2O、SO42-、NO3-和Cl-等)或合成新細胞物質的過程，處理后的氣體在從生物過濾器的另一端排出。

 

　　3.3生物過濾工藝

 

　　生物過濾工藝是利用有較強吸附能力的填料如松樹皮、活性炭、陶粒、堆肥等完成對廢氣污染物的吸附，填料中有***量的微生物，微生物通過吸收捕獲廢氣中的污染物，通過微生物的代謝作用完成對污染物的降解。

 

　　在生物過濾器工藝中，廢氣先通過加濕，然后進入生物過濾床。濕潤的污染氣流通過固定有混合菌種的多孔填料，經凈化后氣體被排出生物過濾器系統(tǒng)。生物過濾器一般不需要額外補充營養(yǎng)物質(營養(yǎng)不足時，可以偶爾噴灑，主要是補充氮源或者是磷源)，這是因為生物過濾器的填料通常是土壤，堆肥，泥炭，木屑，樹皮，顆?；钚蕴亢退芰喜牧匣蛘邤捣N材料混合使用，所以本身就為微生物的生長提供了足夠的營養(yǎng)以及微量營養(yǎng)素。生物過濾器中填料***多包含豐富的菌種，當然也可以額外接種微生物。生物過濾工藝的核心是生物過濾床，理想的生物過濾床應有如下重要***征：(1)用于微生物膜生長以及氣/生物膜傳質的高比表面積;(2)高空隙率，以促進氣體均勾分布;(3)******的保水能力，避免床層干燥;(4)存在有效的固有營養(yǎng)物質;(5)存在密集的和多樣化的固有菌群。

 

　　生物過濾工藝處理廢氣具有工藝簡單、操作方便、運行成本低和處理效果***等***點，而且菌種附著在固定填料上比較穩(wěn)定不易流失。當然，生物過濾工藝也有著自身的局限性，只適合處理溶解度高、易生化降解的VOCs，尤其是對高濃度廢氣處理效果較差，耐沖擊負荷能力弱，濾床需要定期更換等缺點。

 

　　3.4生物洗滌法

 

　　3.4.1生物洗滌法原理

 

　　生物洗滌法的基本原理：生物吸收法也叫生物洗滌法。它是利用由微生物、營養(yǎng)物和水組成的微生物吸收液處理有機廢氣,適合于去除可溶性有機廢氣。吸收了廢氣的微生物混合液再進行***氧處理，去除液體中吸收的污染物，經處理后的吸收液再重復使用。在生物洗滌法中，微生物及其營養(yǎng)物配料存在于液體中，氣體污染物通過與懸浮液的接觸轉移到液體中，從而被微生物降解。

 

　　3.4.2生物洗滌工藝

 

　　生物洗滌工藝是一個由裝有惰性填料的吸收器和一個活性污泥反應器組成的懸浮活性污泥處理系統(tǒng)，吸收器內的惰性填充材料，其主要用于增加氣液相的接觸面積，而不是作為生物相的載體。洗滌循環(huán)液從吸收室***部噴淋而下，使廢氣中的污染物和氧氣通過溶解和吸附作用實現從氣相至液相的轉移，部分的有機物被直接降解，***部分的有機物進入到活性污泥處理系統(tǒng)，通過活性污泥系統(tǒng)實現有機物的降解，洗滌循環(huán)液在活性污泥系統(tǒng)中通過曝氣再生。目前，***多數生物洗滌器的運行是以污水處理廠的活性污泥作為接種。

 

　　生物洗滌工藝的***點是阻力小壓降低、填料由于具有較***的孔隙率因此不易堵塞，不需要定期更換填料，運行過程和反應條件易于控制。但是，其適合治理易溶VOCs，如醇、酮類(Henry系數<0.01)，污染物濃度一般低于5000 mg/Nm3、氣液傳質的比表面積較小(通常<300 m2·m-3);由于生物洗滌工藝所需的運行設備較多，運行成本較高，且不宜處理進氣流量較***的廢氣，在一定程度限制了生物洗滌工藝在處理工業(yè)廢氣中的應用。

 

　　3.5生物滴濾法

 

　　3.5.1生物滴濾法原理

 

　　生物滴濾法的基本原理：?生物滴濾法處理VOCs的原理與生物過濾法基本相同,它是介于生物過濾法與生物洗滌法之間的一種生物處理技術。生物滴濾反應器中一般填充惰性填料,如陶瓷、碎石、珍珠巖、塑料材質填料等，在此系統(tǒng)中填料僅為微生物提供一定的附著表面。廢氣同生長在惰性填料上的生物膜(微生物)接觸,從而被生物降解。

 

　　3.5.2生物滴濾工藝

 

　　生物滴濾池，是一種介于生物過濾法和生物洗滌法之間的處理工藝。相比生物過濾器，生物滴濾器中所用的填料是陶瓷、木炭、聚丙烯小球、顆粒活性炭等惰性材料，其不能提供微生物生存以及生長的營養(yǎng)物質。填料只是作為生物生長的載體，但其填料空隙率比生物過濾器高，使用壽命更長，流體阻力小。生物滴濾器整個系統(tǒng)的正常工作必須要有營養(yǎng)液，并通過循環(huán)泵將營養(yǎng)液噴淋到吸收塔內的填料上，營養(yǎng)液中一些營養(yǎng)物質(主要是氮源，磷源以及一些痕量元素)外，還起到了調節(jié)pH和控制塔內濕度的作用。有機氣體在進入吸收塔前也需要加濕，然后被惰性載體上的生物吸附并降解。

 

　　相比而言，生物滴濾器能處理范圍更廣的污染物，承受更***的污染負荷。這是因為生物滴濾器內的環(huán)境條件更***控制，而且潛在的有毒、頑固代謝產物會從系統(tǒng)中被清除出去。需要注意的是，生物滴濾器基于滴流的機制，因此這種工藝更適合于水溶性VOCs(Henry系數<0.1)，當然由于微生物和污染物之間的接觸是同時發(fā)生的，所以對于VOCs在水中溶解度沒有生物洗滌器要求那么高。另外，由于微生物和污染物之間的接觸發(fā)生在VOCs擴散到液膜之后，所以對生物滴濾器運行而言，液體流速和循環(huán)速度被認為是影響其性能的重要參數。

 

　　生物滴濾池的***點在于其運營和投入成本低;日常操作簡便;可以人為投加必須的營養(yǎng)物，并調節(jié)pH值;適合中高濃度的污染物氣體凈化。但也有自身的局限性，比如因為塔內微生物的快速繁殖導致的填料層堵塞，壓降升高，生物滴濾系統(tǒng)的運行效率下降，必須采取反沖洗等方法來恢復生物滴濾系統(tǒng)的功能，目前常用的防治填料層堵塞的方法有漫灌沖洗法、酸/堿反沖洗、營養(yǎng)限制等。

 

　　雖然生物法在處理揮發(fā)性有機廢氣方面有很多的***點和***處，但是它也有一些不足，生物法的缺點主要是所能承載的污染物負荷不能太高,因而一般占地較***。另外,對于氣態(tài)污染物生物進化的機制了解還不充分,造成一些設備的運行效果不穩(wěn)定。