第四章大氣污染的生物治理技術(shù)

1、1 第四章 大氣污染 的生物治理技術(shù) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 生物吸收法 第三節(jié) 生物過(guò)濾法 2 3 第一節(jié) 概述 4 廢氣的生物處理廢氣的生物處理 利用微生物以廢氣中的有機(jī)組分作為其 生命活動(dòng)的能源或其它養(yǎng)分，經(jīng)代謝降解， 轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物（二氧化碳、水等）及 細(xì)胞組成物質(zhì)。 5 ?廢氣的微生物處理于1957年在美國(guó)獲得專(zhuān)利， 但到1970年代才開(kāi)始引起重視，直到1980年 代才在德國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)家有相當(dāng)數(shù)量 工業(yè)規(guī)模的各類(lèi)生物凈化裝置投入運(yùn)行。 ?廢氣生物處理對(duì)許多一般性的空氣污染物的 去除率可達(dá)到95以上。 廢氣的生物處理 6 廢氣主要來(lái)源廢氣主要來(lái)源 ?人類(lèi)生產(chǎn)及

2、生活中的燃料燃燒。 ?生產(chǎn)活動(dòng)，例如化工、冶金、屠宰、污水處 理及垃圾處理等工廠所產(chǎn)生的廢氣。 7 廢氣的處理方法廢氣的處理方法 ?理化法 目前主要采用的方法，如燃燒、吸附、吸收和還 原等。工藝或設(shè)備較復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用較高；用于 處理某些惡臭廢氣時(shí)，效果不甚理想。 ?生物法 具有處理效率較高、適應(yīng)性較廣、工藝較簡(jiǎn)單以 及費(fèi)用較省等優(yōu)點(diǎn)。 生物法處理廢氣的原理生物法處理廢氣的原理 ?與廢水生物處理過(guò)程最大區(qū)別在于：廢氣中的有機(jī) 物質(zhì)首先要經(jīng)歷由氣相轉(zhuǎn)移到液相 (或固體表面液膜 )中的傳質(zhì)過(guò)程，然后由液相 (或固體表面液膜)被微 生物吸附降解。 ?荷蘭科學(xué)家Ottengraf 提出生物膜理論解釋廢氣

3、的 凈化原理。 8 9 生物法處理廢氣的原理生物法處理廢氣的原理 溶劑 吸收 吸附 降解 廢氣 凈化氣體 1、溶解過(guò)程 廢氣與水或固相表面 的水膜接觸，污染物 溶于水中成為液相中 的分子或離子，這一 過(guò)程是物理過(guò)程。 2、吸附過(guò)程 溶于水中的污染物被 微生物吸附、轉(zhuǎn)入 微生物體內(nèi)。 3、生物降解過(guò)程 進(jìn)入微生物細(xì)胞的 污染物作為微生物 生命活動(dòng)的能源或 養(yǎng)分被分解和利用， 從而使污染物得以 去除。 有機(jī)成分 無(wú)機(jī)物 10 廢氣生物處理的特點(diǎn)廢氣生物處理的特點(diǎn) ?適宜處理?yè)]發(fā)性有機(jī)化合物 (volatile organic compounds，VOCs)以及其它有毒或有臭味的氣體， 如NH3和H

4、2S等。 ?適宜處理水溶性強(qiáng)、易生物降解的氣體。 11 廢氣生物處理的特點(diǎn)廢氣生物處理的特點(diǎn) ?去除效率高 一般的空氣污染物去除效率超過(guò) 95。 ?投資少，運(yùn)行費(fèi)用低 不需要投入額外的化學(xué)品 ; 化學(xué)法則需加催化劑和氧化劑等，如次氯酸鹽、 過(guò)氧化氫、二氧化氯等。 12 廢氣生物處理類(lèi)型廢氣生物處理類(lèi)型 ? ?根據(jù)微生物在有機(jī)廢氣處理過(guò)程中存在的形 式不同分類(lèi) 生物吸收法(bioscrubbing) （生物洗滌法）； 生物過(guò)濾法(biofiltration) ，典型的形式有： 生物濾池(biofilters)、生物滴濾池 (biotrickling filters) 。 13 第二節(jié) 生物吸收法

5、 14 生物吸收法生物吸收法 利用由微生物、營(yíng)養(yǎng)物和水組成的微生 物吸收液處理廢氣，適合于吸收可溶性的氣 態(tài)有機(jī)物。吸收了廢氣的吸收液再進(jìn)行好氧 處理。 15 生物吸收法生物吸收法 ?生物吸收法裝置一般由吸收室和再生池兩 部分組成，吸收室和再生池分開(kāi)設(shè)置。 ?吸收主要是物理溶解過(guò)程，采用的吸收設(shè) 備有噴淋塔、篩板塔、鼓泡塔等。 16 再生池 18 ?吸收液從吸收室頂部噴淋而下，使廢氣中 的污染物和氧轉(zhuǎn)入液相，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移； ?吸收廢氣的吸收液流入再生池中，通入空 氣，有機(jī)物被活性污泥氧化除去。 生物吸收法生物吸收法 19 生物吸收法生物吸收法 ? ?吸收液組成 微生物、營(yíng)養(yǎng)物和水： 適合處理水

6、溶性強(qiáng)的氣態(tài) 污染物，如醇類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)和酮類(lèi)等。 污水處理廠剩余活性污泥 配制混合液作為吸收劑 可用于處理復(fù)合型臭氣。 20 生生 物 吸 收收 裝 置 21 第三節(jié) 生物過(guò)濾法 22 生物過(guò)濾法生物過(guò)濾法 利用附著有微生物的固體顆粒吸收廢氣 中的污染物，然后微生物再將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害 物質(zhì)。 ? ?分類(lèi) 生物濾池(biofilters) 生物滴濾池(biotrickling filters) 23 生物濾池生物濾池 微生物附著生長(zhǎng)于固體填料上，廢氣通 過(guò)由填料構(gòu)成的固定床時(shí)被吸附或吸收，最 終被微生物降解。 24 生 物 濾 池 工 藝 流 程 圖圖 25 生生 物物 濾濾 池池 生物濾池生物

7、濾池 ? ?杭州七格污水處理廠土壤除臭 26 27 生物濾池生物濾池 ? ?生物濾池內(nèi)的填料是一些具有吸附性的填料， 常用的填料有土壤和堆肥。這些材料為微生 物的附著和生長(zhǎng)提供表面。 28 濾料的選擇濾料的選擇 ?土壤 腐殖土為好，其它土質(zhì)需要改良，有效厚度不應(yīng) 小于50cm，土壤水分4070， ?堆肥 原料常用污水處理廠污泥、有機(jī)垃圾和畜糞以及 植物凋落物。須篩選，濾層要均勻、疏松，空隙 率40，濾料須保持濕潤(rùn)，濾層含水量不低于 40，但不能有積水。濾層保持適當(dāng)?shù)臏囟取?29 ?生物濾池適用于處理肉類(lèi)加工廠、動(dòng)物飼 養(yǎng)場(chǎng)、污水處理廠和堆肥廠等產(chǎn)生的廢氣。 ?這類(lèi)廢氣的主要特點(diǎn)是濃度不高，但帶

8、有 強(qiáng)烈的臭味。 生物濾池生物濾池 30 生物滴濾池生物滴濾池 ?生物滴濾池主要由箱體、生物活性床層、 噴水器等組成。 ?循環(huán)液從生物滴濾池的上方噴淋而下。 ?廢氣經(jīng)過(guò)預(yù)處理室去除顆粒物和增濕后進(jìn) 入濾床底部。 ?填料表面的微生物吸附降解廢氣中的有機(jī) 物。 31 32 33 生物滴濾池生物滴濾池 ? ?濾料使用人工材料，如碎石、陶瓷、塑料或 金屬等，使用顆粒狀或有空隙的材料，床層金屬等，使用顆粒狀或有空隙的材料，床層 厚度一般在0.51.0m。 34 生物濾池與生物滴濾池的區(qū)別生物濾池與生物滴濾池的區(qū)別 ?填料不同 生物滴濾池使用如碎石、陶瓷、塑料等填料，不 具有吸附性，填料之間空隙很大， ?有無(wú)循環(huán)液 生物滴濾池有循環(huán)液，循環(huán)液流過(guò)填料床層，可 以控制滴濾池水相的 pH，也可補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 35 應(yīng)用應(yīng)用 ?生物過(guò)濾法已成功地用于化工廠、食品廠、 污水泵站等方面的廢氣凈化和脫臭。 ?污染物包括硫化氫、二硫化碳、苯乙烯、甲 苯、丙烷、異丁烷、苯酚、乙醇、四氫呋喃、 環(huán)已酮、甲基乙基甲酮等。 36 三種生物處理工藝的應(yīng)用三種生物處理工藝的應(yīng)用 ?生物吸收法：適宜處理廢氣量較小、濃度大、 易溶且生物代謝速率較低的廢氣。 ?生物濾池：適宜處理廢氣量大、濃度低的廢 氣。 ?生物滴濾池：適宜