废气生物处理的特点(生物法处理有机废气生物除臭工艺)

Posted 2023-05-25

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废气生物处理的特点(生物法处理有机废气生物除臭工艺)

生物除臭法处理有机废气简介

　　一、技术简介

　　生物法处理有机废气是利用微生物的生理过程，把有机废气中的有害物质转化为简单的无害的无机物，比如CO2、H2O及其它简单无机物等，从而达到净化废气的目的。自然界存在着各种微生物，能转化大多数的无机物和有机物，针对废气中的有机物种类，选择合适的微生物，在一个有利于微生物生长的环境中，促使微生物有效地吸收废气中的有机物，通过微生物自身的新陈代谢，把有害的物质转化为无害或低毒的物质。

　　利用生物法处理废气时，不需要考虑再生和其他的高级处理过程，设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染，是一种无害的有机废气处理方式。

　　二、微生物降解过程

　　生物法处理废气需要在液相中进行(也可以在固体表面的液膜中进行)，按照普遍采用的处理流程，一般有四个步骤：

　　(1)废气中的污染物首先进入液相(由气膜扩散进入液膜)

　　(2)液膜中的污染物在浓度差推动下扩散到生物膜，生物膜内的微生物开始吸收并分解有机物。

　　(3)微生物将有机物分解为无害的CO2、H2O及其它简单无机物。

　　(4)生化反应产生的无害气体从生物膜表面脱附进入气相，水保留于生物膜内。

　　整个过程的速率取决于：

　　A. 气相向固相的传质速率(与污染物性质及反应器结构有关)

　　B. 用于降解的活性生物的质量。

　　C. 活性生物的降解速率(取决于污染物种类、微生物生长环境等因素)

三、用处理于废气的微生物种类

　　人们发现，多种微生物有着相同的繁殖环境，因此，同一装置内可繁殖多种微生物，可以显著地降低成本。为了获得更好的降解效果，应详细了解各类微生物的特性，优选菌种，完善培养环境，以获得优良菌群。按照微生物获取营养的方式，用于治理含有机废气的菌类一般分为2种：

　　1. 自养菌

　　自养菌可以在没有氧气和有机碳的条件下，通过光和氨、硫化氢、硫、铁离子等的氧化获得能量，又通过卡尔文循环从二氧化碳中获得生长所需的碳，这一类微生物很适合于无机物的转化。自养菌的能量转换和生长过程比较缓慢，其生物负荷相对较低，对处理无机污染物而言比较困难，适配菌种比较少。

　　2. 异养菌

　　异养菌是通过有机物和氧来获取营养及能量的，适合于处理有机污染物，当配以适当的温度、酸碱度及氧，能较快地完成对污染物的降解，因此异养菌获得了广泛的使用，被用于包括乙醇、硫醇、甲酚、吲哚、脂肪酸、乙醛等有机物的降解。

　　四、影响生物降解有机废物的因素

　　1. 填料

　　对填料的要求应该具备良好的传质能力，有利于化学转化的效率，应具备以下特性：

　　a. 良好的微生物生长环境，适宜的营养物、温度、湿度、pH、充足的碳源供给。

　　b. 较大的比表面积。

　　c. 足够的结构强度，填料应有足够间隙，防止温度过高，利于气体排放。

　　d. 保有足够水分，保证微生物的活性。

　　e. 高孔隙率，增加气体滞留时间。

　　f. 填料体密度低。

　　2. 温度

　　适宜的温度是微生物生存繁殖的必要条件，要保证菌群的大量存在，必须根据微生物的适宜温度维持相应的环境，按照不同种类的菌群的适宜温度，一般分为3类：

　　a. 低温性(

　　b. 中温性(25—40℃)

　　c. 高温性(≧40℃)

　　通常，利于有机物和无机物降解的微生物以中、高温菌群为主，一般情况下，大多在25—35℃下进行，而35℃是大多数好氧菌群的最佳温度。温度还会对污染物造成某些影响，例如，温度会使有机物在气固液各相间发生转移，温度过高会降低有机物在液相和填料上的吸附。

　　3. pH值

　　pH会极大地影响生命的新陈代谢水平，只有适宜的pH才能保证微生物有最好的新陈代谢水平，大多数微生物的适宜pH在4—10，最佳pH在6.5—7.5

　　4. 溶解氧

　　根据微生物新陈代谢与氧的关系，一般把微生物分为：

　　a. 好氧微生物

　　氧的供应量与微生物的增长呈正相关，氧对好氧微生物的作用有2个：氧充当电子受体;在硫醇类、不饱和脂肪酸合成中提供氧。

　　b. 兼性厌氧(或兼性好氧)微生物

　　该类微生物具有脱氢酶和氧化酶，在无氧和有氧环境中均能生存。在有氧环境下，氧化酶活性强，细胞色素及电子传递体系的其他组分均正常存在;无氧环境中，氧化酶不活动，细胞色素及电子传递体系的其他组分会减少甚至全部丧失，通入足够氧气后，这些组分的合成会恢复。

　　c. 厌氧微生物

　　仅生存于无氧条件，只有在无氧条件下才能进行发酵或无氧呼吸。在降解过程中，应注意保持无氧状态。

　　5. 湿度

　　湿度对降解的过程非常重要：

　　a. 决定供养水平，如果填料的微孔中80—90%充满水，则可能是无氧条件;

　　b. 为微生物活动提供水分，足够的水量能保证污染物完全进入液相，提高污染物降解率。

　　c. 填料湿度过低会导致微生物失活，填料收缩、破裂导致气流短流;湿度过高，会使气流通过滤床压降增大，停留时间降低，还会引起供养不足，形成厌氧区，产生臭味。实验表明：填料适宜湿度应维持：40—60%;对于致密的填料和憎水的挥发性有机物，最佳含水量维持40% ;而密度较小且多孔的填料和亲水性有机物，最佳含水率不应低于60% 。