生物法處理有機廢氣技術

 

生物法處理有機廢氣技術能夠追溯到1950年，起先***要是用于降解空氣中的低濃度惡臭物質。1957美***科學家申請了***個生物法處理廢氣專利。1970-1980年，生物法在廢氣處理中的運用引起了世界各***的注重，并在歐洲和日本等發達***家得到了迅速發展。近年來，荷蘭、德***、日本等***家已經有適當數量工業規劃的各類生物處理廢氣設備并且投入工業化運轉，實踐運轉的生物法廢氣處理設備對污染物的去除率可達90%以上。***內許多研討機構包括清華***學等也對生物法處理有機廢氣進行了深入研討，但現在根本都處于實驗室階段，還未能完成***規劃的工業化推行。不過，未來生物法在我***具有較為可觀的運用遠景。

 

現在干流的生物法處理有機廢氣技術有三種。依照微生物群落和液相方法，可分為生物過濾、生物滴濾和生物洗滌工藝。一起還有轉鼓生物過濾器、生物板式塔和膜生物膜法等新式廢氣處理工藝。

 

生物法處理有機廢氣技術生物過濾工藝

 

生物過濾工藝是運用有較強吸附才能的填料如松樹皮、活性炭、陶粒、堆肥等完成對廢氣污染物的吸附，填料中有很多的微生物，微生物經過吸收捕獲廢氣中的污染物，經過微生物的代謝效果完成對污染物的降解。

 

在生物過濾器工藝中，廢氣先經過加濕，然后進入生物過濾床。濕潤的污染氣流經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體系。生物過濾器一般不需求額定彌補養分物質(養分缺乏時，能夠偶然噴灑，***要是彌補氮源或許是磷源)，這是因為生物過濾器的填料一般是土壤，堆肥，泥炭，木屑，樹皮，顆粒活性炭和塑料材料或許數種材料混合運用，所以本身就為微生物的成長供給了滿足的養分以及微量養分素。生物過濾器中填料***多包括豐厚的菌種，當然也能夠額定接種微生物。生物過濾工藝的中心是生物過濾床，理想的生物過濾床應有如下重要***征：(1)用于微生物膜成長以及氣/生物膜傳質的高比外表積；(2)高空地率，以促進氣體均勾散布；(3)杰出的保水才能，避免床層枯燥；(4)存在有用的固有養分物質；(5)存在密布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略、操作便利、運轉本錢低和處理效果***等***點，并且菌種附著在固定填料上比較安穩不易丟失。當然，生物過濾工藝也有著本身的局限性，只合適處理溶解度高、易生化降解的VOCs，尤其是對高濃度工業廢氣處理效果較差，耐沖擊負荷才能弱，濾床需求定時替換等缺點。

 

生物法處理有機廢氣技術生物洗滌工藝

 

生物洗滌工藝是一個由裝有慵懶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體系，吸收器內的慵懶填充材料，其***要用于增加氣液相的觸摸面積，而不是作為生物相的載體。洗滌循環液從吸收室***部噴淋而下，使廢氣中的污染物和氧氣經過溶解和吸附效果完成從氣相至液相的搬運，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體系，經過活性污泥體系完成有機物的降解，洗滌循環液在活性污泥體系中經過曝氣再生。現在，***多數生物洗滌器的運轉是以污水處理廠的活性污泥作為接種。

 

生物洗滌工藝的***點是阻力小壓下降、填料因為具有較***的孔隙率因此不易阻塞，不需求定時替換填料，運轉進程和反應條件易于操控。可是，其合適管理易溶VOCs，如醇、酮類(Henry系數<0.01)，污染物濃度一般低于5000 mg/Nm3、氣液傳質的比外表積較小(一般<300 m2·m-3);因為生物洗滌工藝所需的運轉設備較多，運轉本錢較高，且不宜處理進氣流量較***的廢氣，在必定程度約束了生物洗滌工藝在處理工業廢氣中的運用。

 

生物法處理有機廢氣技術生物滴濾工藝

 

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。比較生物過濾器，生物濾滴廢氣處理設備中所用的填料是陶瓷、木炭、聚丙烯小球、顆粒活性炭等慵懶材料，其不能供給微生物生計以及成長的養分物質。填料僅僅作為生物成長的載體，但其填料空地率比生物過濾器高，運用壽命更長，流體阻力小。生物濾滴廢氣處理設備整個體系的正常作業有必要要有養分液，并經過循環泵將養分液噴淋到吸收塔內的填料上，養分液中一些養分物質(***要是氮源，磷源以及一些痕量元素)外，還起到了調理pH和操控塔內濕度的效果。有機氣體在進入吸收塔前也需求加濕，然后被慵懶載體上的生物吸附并降解。

 

比較而言，生物濾滴廢氣處理設備能處理規劃更廣的污染物，接受更***的污染負荷。這是因為生物滴濾器內的環境條件更***操控，并且潛在的有毒、固執代謝產品會從體系中被鏟除出去。需求留意的是，生物滴濾器依據滴流的機制，因此這種工藝更合適于水溶性VOCs(Henry系數<0.1)，當然因為微生物和污染物之間的觸摸是一起發生的，所以關于VOCs在水中溶解度沒有生物洗滌器要求那么高。別的，因為微生物和污染物之間的觸摸發生在VOCs分散到液膜之后，所以對生物滴濾器運轉而言，液體流速和循環速度被認為是影響其功用的重要參數。

 

生物滴濾池的***點在于其運營和投入本錢低；日常操作簡潔；能夠人為投加有必要的養分物，并調理pH值；合適中高濃度的污染物氣體凈化。但也有本身的局限性，比方因為塔內微生物的快速繁衍導致的填料層阻塞，壓降升高，生物滴濾體系的運轉功率下降，有必要采納反沖刷等辦法來康復生物滴濾體系的功用，現在常用的防治填料層阻塞的辦法有漫灌沖刷法、酸/堿反沖刷、養分約束等。

 

生物法處理有機廢氣技術生物板式塔

 

生物板式塔的根本結構相似于生物滴濾池，與其不同的是在吸收塔內不是填料而是一堆在鴻溝上有孔的平行圓板，相鄰兩個圓板的放置有必要使孔替換平行。經過這種方法，養分液不斷改變方向自上而下的流經每塊塔板，氣相(含VOCs廢氣)則以逆向自下而上活動。生物膜則平行成長在每塊塔板上，塔板外表一般較為粗糙，這樣有助于生物膜粘附。

 

生物板式塔依據所需求的操作時刻能夠調理總的外表積和塔板之間的空間，一起因為其安穩的外表觸摸面積使進程中更簡單建膜和規劃擴***化。比較生物過濾器、生物滴濾器而言，其關于生物相的剖析更為便利，且不簡單發生因為微生物過度成長而引起的阻塞等問題，即便當塔板生物膜的厚度抵達必定程度也易于替換，功用更安穩(生物活性安穩)，能長時刻地作業，操作也愈加便利。

 

生物法處理有機廢氣技術轉鼓生物過濾器

 

與生物洗滌相似，轉鼓生物過濾器也是由廢水生物處理技術所演化而來。它的規劃在必定程度上處理了生物過濾器中固有的問題。

 

轉鼓生物過濾器的主體為水平圓筒，其安裝在兩頭固定的轉軸(中空)上，圓筒約有30%至40%的面積浸沒在水槽中，微生物則附著在轉筒上。污染物氣體進入密封的反應器后，然后吸附在轉筒介質上(如活性炭，海綿等)。當轉筒滾動時，微生物經過水域并取得其它養分物質后將污染物分化，并由中空轉軸排出反應器。結構上多盤式和單盤式相似，僅僅在微生物的載體以多片同心水平圓筒替代單個水平圓筒。混合式轉鼓生物過濾器能夠看作多轉盤式鼓生物過濾器與活性污泥工藝的結合，不同于多盤式的是其將污染物進氣口設在水面以下。

 

一般來說，轉鼓生物過濾器中生物質***要散布在外層。其間單盤式筒體外層上生物質散布均勻，但生物質跟著筒體深度而呈現出非均勻散布。而多盤式除了在外層，內層生物質散布也適當均勻，這表明其能夠有用避免氣體短路，然后取得更***的功用。多盤式轉鼓生物過濾器能夠長時間運轉在較髙的污染物負荷以及有介質清洗的情況下。但沒有有該項有機廢氣處理技術在實踐運用的實例。

 

生物法處理有機廢氣技術膜生物膜反應器

 

在典型的膜生物膜反應器中，微生物依附在膜的一側，膜作為微生物群落成長的載體，并為氧氣和揮發性有機物的傳質供給了巨***的比外表積。膜被生物膜所掩蓋的那一側滋潤在液相中，液相供給養分物質，然后能夠操控生物相。而氣相中的污染物經過纖維膜微孔分散抵達生物相(生物膜)，然后***氧微生物以氧氣為電子受體將VOCs降解。

 

膜生物膜法處理廢氣有如下***勢：

 

(1)不會發氣憤相阻塞，壓力降小，但在傳統的生物法阻塞問題較為嚴峻，尤其是生物過濾器；(2)能夠繼續不斷地去除過剩生物質，因此在VOCs負荷較高的情況下能夠避免反應器阻塞；(3)耐沖擊負荷才能較強，但污染負荷遭到膜極限的約束，而傳統生物法耐沖擊負荷才能差，與養分狀況有關，污染物負荷速率為50-300 g/(m3·h)，50- 2000ppmv；(4)能夠去除生物降解進程中所發生副產品，能夠增加pH緩沖劑中和酸性代謝產品和供給微生物成長的養分物質，并供給微生物群落成長的載體。(5)能夠去除水溶性較低的污染物如NO或甲烷，而傳統生物規律因為傳質受限導致去除率低；(6)微生物與氣相別離，避免了載體中的微生物進入空氣，因此能夠運用于室內操控的管理；(7)處于氣流的濕度，一般生物其則需求額定加濕設備；(8)氣、液相***立操控，然后避免了溢流或發泡，而傳統生物規律很***程度上取決于操作進程。

 

比較傳統的三***生物反應器(生物過濾器，生物洗滌塔和生物滴濾池)，膜生物膜法雖具有許多***勢，但現在仍停留在實驗室研討階段。