恶臭废气的生化处理

1、恶臭废气的生化处理1.前言恶臭废气严重困扰人们的生活，生物法恶臭废气处理工艺受到广泛应用。 那么，恶臭废气处理的除臭机理和工艺是怎样的？具体如何？接下来，我将具 体介绍一下生物法恶臭废气处理的除臭机理和工艺。目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document .前言1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document .生物法除臭机理1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document .生物法的动力学理论2 HYPERLINK l bookmark10 o Curr

2、ent Document .生物脱臭法2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document .恶臭气体物的生物转化3 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document .恶臭气体物生物去除过程4 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1.恶臭气体的溶解过程4 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 2.恶臭物质的吸附、吸收过程4 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 3.恶臭物质的生物降解过程

3、5 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document .生物法处理恶臭有机废气工艺说明：6 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document .生物法处理恶臭有机废气考前须知：7.生物法除臭机理生物除臭的原理是微生物利用恶臭废气中的有机物作为生命活动的碳源和 能源，并将其转化为二氧化碳、水和细胞物质，这一点与废水生物处理的原理 是一致的。但是，微生物的生命活动离不开水，通常的微生物总是生长在液体 中或者固体外表，因此废气中的污染物首先要经历由气相转到液相或固相外表 液膜中的传质过程，然后才能在液相或固相外表被微生物吸收降解。用

4、来进行 气态污染物降解的微生物主要是异养菌，在适当的营养条件、温度、酸碱度和 有氧的条件下，此类微生物能较快地完成污染物质的降解。与废水的生物处理 一样，气态污染物的生物净化过程也是人类对自然过程的强化与工程控制，其第1页共7页 过程的速度取决于气相向液固相的传质速率，生物降解速率，还有能起降解作 用的活性生物质的量。.生物法的动力学理论按照传统生物膜理论，生物法处理恶臭废气一般要经历以下步骤：(1)废气中的有机污染物首先与水接触，并溶解于水中；(2)溶解于液膜中的有机污染物成分在浓度差的推动下进一步扩散到生物 膜，进而被微生物捕获并吸收；(3)微生物以有机物为能源或碳源进行生长代谢，从而将其

5、分解为简单无 毒的无机物和低毒的有机物；(4)生物代谢产物一局部重新回到液相，一局部气态物质脱离生物膜，通 过扩散进入大气。依据该理论，生物净化恶臭气体的速率主要取决于气相和液 相中有机物的扩散速率及生化反响速率。.生物脱臭法恶臭废气处理，目前主要采用物理、化学法，例如燃烧、吸附、吸收和还 原等。这些方法的工艺或设备较复杂，运行费用较高；用于处理某些恶臭废气 时，效果不甚理想。生物脱臭法通过不断改进完善，克服了前述物理、化学方法的缺陷，并显 示出处理效率较高、适应性较广、工艺较简单以及费用较省等优点，成为治理 恶臭的一个重要开展方向。恶臭废气的微生物处理早在1957年就在美国获得专利，20世纪

6、80年代 在德国、日本、荷兰等国家有相当数量的工业规模的各类生物净化装置投入运 行，至1990年在德国仅生物滤床便有500余座。废气生物反响器处理结果表 明，对于许多一般性的空气污染物控制可到达90%以上。我国在20世纪80年代末、90年代初开始恶臭处理的实验室研究，并有 一些研究报道。今后，随着生物脱臭技术及其各种相关研究的开展，以及各国 对恶臭物质更加严格的限制，生物脱臭法将会越来越普及。1)生物脱臭法可防止或减少二次污染：一般将硫系、碳系、氮系等各种恶 臭成分，以及苯酚、鼠等有毒成分氧化和分解成CO?、H2O. H2sO4等物质。第2页共7页 生物处理的产物是微生物，很容易，而化学氧化法

7、会产生氯和含氯产物，加热 法会产生氮氧化物等污染物，还需进一步处理。2）生物脱臭法投资少，能耗低，运行费用低：生物脱臭是以臭成分作为生 物体内的能源，只要使微生物与恶臭成分相接触，完成氧化和分解过程。在常 温常压下进行，处理的能量来自生物利用VOCs成分本身产生的能量，一般不 需要加热；不需投加额外的化学品；消耗的动力只是污染气体进入处理系统时 所耗的能量（正压送风或负压引风）。与物理化学法相比，不仅可省能源和资 源，而且处理本钱也比拟低廉。荷兰建造的生物滤其总本钱是每处理1000m3废气，费用为0.251.25美 元（1987年价格）。而采用吸附、吸收、氧化等传统物化方法其总成是每处理 lO

8、OOnf废气,费用为2.510美元。3）生物脱臭法的脱臭效率高：只要控制适当的负荷条件与气接触条件，就 能到达极高的脱臭效率，对于一般空气污染物去除效率超过90%。4）生物脱臭装置较为简单：只需设置诸如生物过滤器、曝气槽、捕集器等 装置。5）生物脱臭法生成的剩余污泥少：这是因为活性污泥法脱臭消化，其剩余 污泥较少。.恶臭气体物的生物转化生物脱臭法是利用微生物的生物化学作用，使污染物分解，转化为无害或 少害的物质。微生物利用有机物作为其生长繁殖所需的基质，通过不同的转化 途径将大分子或结构复杂的有机物经异化作用最终氧化分解为简单的水、二氧 化碳等无机物，同时经同化作用并利用异化作用过程中产生的能

9、量，使微生物 的生物体得到增长繁殖，为进一步发挥其对有机物的处理能力创造有利的条 件。污染物去除的实质是有机底物作为营养物质被微生物吸收、代谢及利用。 这一过程是比拟复杂的，它由物理、化学、物理化学以及生物化学反响所组 成。生物脱臭可以用式（5-1）表达。恶臭物质+。2t细胞代谢物+CO2+H2O （5-1）恶臭污染物的转化过程可用图5-1表示。第3页共7页C/H/S/N/P/O以及维生素等同化、合成 水/CO2/NO2/NH；/SO：7Nb+能量 有机酸、醇类、胺类等|微生物能量利用气 氧图5-1恶臭污染物的微生物转化过程恶臭气体成分不同，其分解产物不同，不同种类的微生物，分解代谢的产 物也

10、不一样。无硫氮有机物质如苯酚、竣酸、甲醛等，其最终产物为二氧化碳 和水；硫类恶臭成分，在好氧条件下分解为硫酸根离子和硫；胺类这样的含氮 恶臭物质经氨化作用放出nh3,可被亚硝化细菌氧化为亚硝酸根离子，再进一 步被硝化细菌氧化为硝酸根离子。.恶臭气体物生物去除过程臭气物质首先溶解在水中，而后被微生物吸收，作为微生物营养物质被分 解、利用，从而除去污染物。与净化有机废气一样，生物膜法净化臭气时，由于有机污染物与生物发生 了生化反响，己不同于单纯的物理吸收过程。荷兰学者在1986年提出的双膜 一生物膜理论能较好地说明生物膜法净化臭气的机理。该理论认为，生物膜法 净化气体分为三个步骤。恶臭气体的溶解过

11、程废气与水或固相外表的水膜接触，污染物溶于水中成为液相中的分子或离 子，即恶臭物质由气相转移到液相，这一过程是物理过程，遵循亨利定律见式 (6-切。Pi = H xXt - -缶 1)式中Pt一一可溶气体在气相中的平衡分压，MPa；H亨利系数，MPa；X一可溶气体在液相中的摩尔分数。6. 2.恶臭物质的吸附、吸收过程第4页共7页水溶液中恶臭成分被微生物吸附、吸收，从水中转移至微生物体内。水被 再生复原，继而再用以溶解新的废气成分。被吸附的有机物经过生物转化，被 微生物摄入体内。如淀粉、蛋白质等大分子有机物在微生物细胞外酶(水解酶) 的作用下，被水解为小分子后再进入细胞体内。由此可见，当以污泥或

12、膜形态 存在的微生物外表一旦通过吸附而被有机物覆盖后，其进一步吸附的作用将受 到限制，因而需要通过污泥或膜的外表更新或不断补充具有吸附能力的微生物 菌胶团，才能保证此过程的顺利进行。3.恶臭物质的生物降解过程进入微生物细胞的恶臭成分作为微生物生命活动的能源或养分被分解和利 用，从而使污染物得以去除。烧类和其他有机物成分被氧化分解为C02和 H20,含硫还原性成分被氧化为S、S0t；含氮成分被氧化分解成NH2NO2 和NO等。具体转化过程如下：进入微生物细胞体内的有机物，在各种细胞内酶(如脱氢酶、氧化酶等)的 催化作用下，微生物对其进行氧化分解，同时进行合成代谢产生新的微生物细 胞。一局部有机物

13、通过氧化分解最终转化为C02和电。等稳定的无机物质；并 从中获取合成新细胞物质(原生质)所需要的能量：CxHyOz+(x+港)。2 T xCO2+H2O + All-(6-2)同时微生物利用另一局部有机物及分解代谢过程中所产生的能量进行合成 代谢以形成新的细胞物质：nCxHy02+nNH3+n(x-；-5)02 - (C5H7NO2)n+n(x-5)CO2+(y-4)H2O-zlH - (6-3)转化过程中，当有机底物含量充足时，微生物处于快速增长阶段，将有大 量新的细胞合成，但随着底物不断氧化分解及微生物和细胞物质数量的不断增 长，微生物生长对有机底物的需求量逐渐得不到满足，微生物将进入内源

14、呼吸 阶段。此时微生物对自身细胞物质进行氧化分解，并产生能量，成为维持其生 长繁殖供能量的主要方式：和(C5H7NO2)n + 5nO2-5CO2 + 2nH2O4-nNH3 + JW- (6-4)双膜生物膜理论示意如图6-1 o第5页共7页.生物法处理恶臭有机废气工艺说明:生物法废气是一个气体扩散和生化反响的综合过程。含污染物的气体首先 进入喷淋塔预处理后，再通过气旋混合塔把沾性粉尘气体清理干净，然后进入 生物法废气治理设备。当润湿的废气通过附有生物膜的填料层时，气体中的恶 臭物质溶于水，被附着在填料外表的微生物吸附、吸收，在生物细胞内分解为 C02 H20 S、SOj： SO歹、NO等辗害

15、小分子物质。净化后的气体经过排气 口稳定达标排出。生物法处理恶臭有机废气工艺流程：臭气收集一风管输送一抽风机一喷淋塔一气旋混合塔一生物法废气处理一 无害气体排放生物法处理恶臭有机废气特点：无二次污染，生物法处理恶臭废气更加环保，不会产生其他的有害气体， 使用这种方法更加环保。生物法处理恶臭设备操作简便，维护本钱低，生物除臭设备在操作使用方 面，非常简单和轻松，维护本钱低，除臭效率高，在使用过程中，无须担忧出 现意外情况，运行过程非常稳定。分解恶臭物质速度快，效果好。净化时间长，和普通的除臭设备不同，生物法处理恶臭有机废气设备使用 年限长，可以有效节省不必要的开支。生物法处理恶臭有机废气需要根据现场、饲料产生量、废气排放量、废气 浓度以及其他参数进行饲料厂异味废气净化工程方案的设计，才能保证废气达 标排放。第6页共7页.生物法处理恶臭有机废气考前须知:1、微生物种类的选择。影响生物法处理废气效果的最重要的因素是微生 物的选择是否合适，即微生物菌种对废气中的VOCs成分是否具有针对性、定 制化的降解活性。例如，普通活性污泥的针对性和定制性就较差，仅能用于一 般市政污水站废气除臭，而生产废气或者化工污水站废气那么需要选择更具针对 性和定制性的微生物菌种，以便于到