生物法净化大气 - 原理及主要工艺.ppt

生物法净化大气 原理及主要工艺 内容摘要 生物滤池 生物滴滤 生物洗涤塔 填料 营养物质 微生物 压降 生物净化 是一种氧化分解过程 填料上的活性微生物以废气中的有机组分作为能源或养分 转化成简单的无机物或细胞组成物质 生物法处理废气一般要经历以下步骤 生物法净化有机废气示意图 微生物净化废气模式图 用来进行气态污染物降解的微生物种类繁多 大多数的有机和无机气态污染物都能够被转化 硫醇 硫醚类 胺类 口引噪类 苯 甲苯 二甲苯等 醇 酚 醛 酮 酸 酷等 如卤代烃等 含硫化合物 含氮化合物 烃类 卤素及衍生物 含氧有机物 按化学组成分类 生物滤池的工艺图 具有一定湿度的有机废气进人生物滤池 通过约0 5 1m厚的生物活性填料层 有机污染物从气相转移到生物层 进而被氧化分解 绿深环境工程有限公司 优点 设备少 操作简单 不需加营养物 投资运行费用低 VOCs去除率高 缺点 反应条件控制较难 占地面积大 基质浓度高时 因生物量增长快而易堵塞滤料 影响传质效果 生物滤池的特点 生物洗涤工艺 生物洗涤塔是一个活性污泥处理系统 由洗涤塔和再生池组成 不需要填料 在洗涤塔中 废气从底部进入 通过鼓泡或者循环液喷淋溶于液相中 随着悬浮液流入再生池 通入空气充氧再生 污染物在再生池中被微生物氧化降解 再生池中的流出液继续循环利用 该法适用于气相传质速率大于生化反应速率的有机物降解 生物洗涤塔 优点 缺点 反应条件易控制 设备多 需外加营养物 压降低 填料不易堵塞 填料比表面积小 成本较高 生物洗涤器特点 生物滴滤塔工艺图 VOCs气体由塔底进入过滤塔 在流动过程中与已接种挂膜的生物滤料接触而被净化 净化后的气体由塔顶排出 设备少 操作简单 VOCs去除效率高 压降低 填料不易堵塞 填料比表面小 运行成本较高 不适合处理水溶性差的化合物 生物滴滤塔的特点 生物滴滤池与生物滤池的区别 生物滴滤池与生物滤池相似 但所用载体不再是土壤 木屑 泥煤 而是采用粗碎石 塑料颗粒 陶瓷 碳素纤维等 并且最主要的区别是在填料的上方喷淋循环液 运行前期 循环水中只有微生物 但运转后不久 填料上就可附着一层几毫米厚的生物膜 循环水不但提供了液相 而且可以加人PH调节剂或营养盐 影响生物法净化效率的因素 填料 微生物 压降 营养物质 营养物质是微生物新陈代谢的基础 主要包括水 碳源 氮源 无机盐和生长因子 其中水是营养物中的主要组成部分 在代谢中占有重要地位 最优化的营养成分不仅可以缩小微生物的驯化挂膜时间 还可以迅速增加微生物的活性 提高污染物的净化效率 营养物质 填料是影响废气净化系统处理效果好坏的核心因素之一 尤其是某些填料还要提供微生物新陈代谢所需要的营养物质 在选择一种合适的填料时 主要考虑其比表面积 密度 孔隙率 pH值 持水能力 缓冲能力等 当然 影响填料应用的最终因素还是成本 在满足上述条件的情况下 越廉价越好 常用的填料主要有胶原海藻酸钙 珍珠岩和堆肥 湿混合废木料的混合物及其3种的混合物以及多孔陶瓷 泥炭 木屑和颗粒活性炭等 目前 具有良好机械强度 更好pH值缓冲性能和包含营养物质的合成填料 成为当前研究的热点 填料 微生物是生物法处理工业废气的主要承担者 能降解污染物成分的微生物很多 主要有细菌 真菌和放线菌 微生物是降解污染物的催化剂 在装入惰性填料后要进行驯化挂膜 微生物可根据污染物的组成进行选择 对于单组分污染物 可以采用单一的微生物 对于多组分污染物 则需要微生物群 大部分的生物过滤技术的研究集中在细菌 近年来真菌也开始进入研究范畴 微生物 床层压降是一个很重要的工艺参数 涉及操作成本 生物滴滤塔中的压降主要与填料和微生物膜有关 对于有机填料而言 虽然其可以为降解工业废气污染物的微生物提供营养 但填料的矿化会导致填料压紧 最终压降增加 目前 无机惰性填料已经逐渐取代了有机填料 无机惰性填料可以使气体分布更均衡 生物接触性更好 但要额外补充营养 同时 压降过大会使床层中形成沟流 气体与填料上的微生物膜接触不充分 会影响污染物的去除效果 对于微生物膜 过多的水分和床层孔隙率的减少 会使生物量积累 导致压降增加 压降 生物处理废气在日本 欧洲和美国已广泛应用 设备及工艺比较成熟 而我国这方面研究还不够 还存在一些问题 主要是 1 适合于特定有机物降解的细菌种类和接种方法有待研究 2 设备的研究开发 包括过程参数自动控制系统 布水 布气系统 填料等标准的确立 3 废气中的颗粒物在滤床中积累过多 易造成滤床堵塞 阻力增大 生物净化的现存问题 发展趋势 1 目前生物法处理废气还只适用于低浓度的简单废气 应将生物处理废气的应用范围更广泛 2