生物除臭技术

生物除臭技术第1章概括1.1生物除臭技术的发展生物除臭技术是20世纪50年月发展起来的新兴除臭技术，是利用微生物的生理代谢活动降解恶臭物质，将其氧化成无臭、无害的最后产物，达到除臭的目的。生物除臭早在1957年就在美国获取专利，70年月后，各国开始在这一领域展开宽泛的研究，此中美国、日本、德国获得的成就最为明显，主要研究内容包括除臭的基来源理和方法、装置设施及操作工艺条件等。80年月以来,已有各种微生物除臭的装置和设施开始运用于石油、化工、屠宰、污水办理等实质中，并获得显然成效。生物除臭技术与当前采纳的物理、化学法，比如焚烧、吸附、汲取和复原等对比较。这些物理化学方法的工艺或设施较复杂，运行花费较高;用于办理某些恶臭废气时，成效不甚理想。生物脱臭法经过精益求精完美，战胜了前述物理、化学方法的缺点,并显示出办理效率较高、适应性较广、工艺较简单以及花费较省等长处，成为治理恶臭的一个重要发展方向。1.2生物除臭的原理气味物质的成分大多都是低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类以及脂肪族的、芬芳族的、杂环的氮或硫化物，带有活性基团的这些物质被液相汲取后，特别易被生物氧化，当活性基团被氧化后，恶臭气味就消逝了。臭气经不同种类的微生物分解后，产物不同样.如含氮的臭气，经微生物的氨化作用后，分解为HN3。又经过亚硝化细菌、硝化细菌的作用，进一步氧化为稳固的硝酸态化合物；而含硫的臭气经微生物分解后产生H2S，H2S能够被硫化细菌氧化为硫酸.生物除臭工艺就是鉴于这一原理，所以该方法要求被去除的臭味物质有好的水溶性。微生物除臭过程分为三个步骤：（1）臭气同水接触并溶解到水中，臭气的有机物质由气相转移到液相（或1固体表面液膜)中；（2）溶于水中的臭气经过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物汲取,不溶于水的臭气先附着在微生物体外，由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞.在液相（或固体表面液膜）中的臭气成分被微生物吸附、汲取，恶臭成分从水中转移至微生物内;3)进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质被微生物所氧化分解和同化合成，产生的代谢产物一部分溶入液相，一部分作为细胞物质或细胞代谢能源，还有一部分（如CO2）则析出到空气中。臭气经过上述过程不停减少，从而使污染物得以去除，获取净化。1.3生物除臭的特色（1）生物脱臭法可防止或减少二次污染.一般将硫系、碳系、氮系等各样恶臭成分，以及苯酚、氰等有毒成分氧化和分解成CO2、H2O、HNO3、H2SO4等物质。生物办理的产物是微生物，很简单办理。（2）生物除臭投资少,能耗低，运行花费低。生物除臭是以恶臭成分作为生物体内的能源，只需使微生物与恶臭成分相接触，达成氧化和分解过程，不需投加额外的化学品；耗费的动力不过污染气体进入办理系统时所耗的能量（正压送风或负压引风）。与物理化学法对比，不单可省能源和资源，并且办理成本也比较便宜。（3）生物脱臭法的脱臭效率高。只需控制适合的负荷条件与气接触条件，就能达到极高的脱臭效率，关于一般的空气污染物去除效率超出90％。（4）生物脱臭装置较为简单，只需设置诸如生物过滤器、布气系统、气体采集器等装置.第2章生物除臭技术的主要种类2.1土壤办理法原理2土壤法是较早出现的净化恶臭气体的方法之一，利用土壤中存在的土壤胶粒吸附难降解和难溶性恶臭成分,利用土壤中栖息的种类众多的细菌、放线菌、霉菌、原生动物、藻类等微生物汲取降解臭气物质，从而除去和降低臭气的方法.该法是将臭气以迟缓的速度将通人46～60cm深度的土壤后，在土壤介质中扩散，向上穿过土壤介质，臭气成分第一被土壤颗粒吸附或溶解于土壤水溶液中，而后在土壤微生物的作用下将其氧化分解转变达到除去臭气的目的.影响要素（1）废气浓度降解速率与浓度成正比，但超出必定浓度，降解速率与浓度没关.（2）环境要素如温度、湿度、pH值应控制适合，不该过高或过低，一般温度为5～30℃、湿度为50％~70%、pH值为7～8。土壤办理系统使用一年后会发生酸化,需加入石灰石调整pH值。（3）土壤所用的土壤要求拥有质地松散、富含有机质、通气性和保水性能强等特色，切合这些条件的土壤主要有火山灰土和腐殖质土(如丛林表层土).在没法获取上述土壤的状况下，也能够利用一些肥饶的表层土壤与一些有机 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等按必定比率进行人工配制。此外，关于土壤层的厚度也有要求，土壤层越厚，此中的微生物量越多，所以，除臭成效越好，但跟着土壤层厚度的增添，系统的压降一般会增添，从而影响去除成效。控制参数土壤法往常采纳床形过滤器，由送风机将臭气[风量0.1~lm32/（m·min)］送入土壤槽下部的主通风道，而后由支通风道分别到土壤槽底部的各部分，由支通风道出来的臭气经过较大石块的缝隙挨次进人砂层（或碎石层）和土壤层，并渐渐扩散开来被土壤颗粒吸附,最后被土壤中微生物分解转变.气体由扩散层进人土壤层。土壤除臭装置中，土壤层厚度一般为0.5～1.0m，设计除臭能为一般以通人空气中的恶臭物质（比如NH3等）均匀浓度在200mg/L以下为宜。土壤下部通气静止压力最幸亏2000～3500Pa，假如通风速度过高就会惹起土壤颗粒发生震动而致使土壤压实，致通气阻力增添并降低除臭成效。通人的恶臭物质假如3超出了土壤微物每天能作用的量，除臭成效就会降低。此外，长时间通人高温汽体不单会迅速降低土壤水分、损坏土壤构造，并且会使土壤微生物失活或死亡。所以，通人的空气温度不可以超出40℃。特色土壤办理法的长处是设施简单，运行花费低，保护管理方便，在土壤上还能够栽种花草进行绿化，也不依靠土地的实质形状，土壤高吸附能力能够适应较大的恶臭负荷改动。但办理肚量较大时的占地面积大，但土壤滤层使用一段时间后会板结,阻力会渐渐增大，需按期翻新或改换土壤。2.2活性污泥曝气法原理活性污泥曝气脱臭法是日本福山等人在80年月初最初开发成功的.该方法是将恶臭物质以曝气形式分别到活性污泥的混淆液体底部，臭气溶解于混淆液中，经过悬浮的微生物降解恶臭物质。这与废水的活性污泥法办理过程极为相像，不过用臭气像空气同样注入活性污泥中.影响要素与控制参数3一般活性污泥浓度控制在5000—10000mg/L为宜，臭气的送入速度以20m/h以下为好,该方法合用于各样不同极限负荷范围内的恶臭气体.成效很好，其去除效率均可高达99％以上。影响恶臭气体去除率的主要要素有曝气水深、曝气强度、污泥浓度、酸碱度以及营养物质的投放等。特色活性污泥曝气脱臭法不需要新的除臭装置，能够和污水办理场的活性污泥曝气池并用，所以该法既经济又节俭能源。可是，该法一定控制空气与污水的体积比，使其不可以对活性污泥不利。该法合用于臭气浓度低、氧气浓度高的气体.2.3生物滤池法原理生物滤池法是在土壤过滤法的基础上发展而来的。采集的臭气先经过加湿处理，再经过长满微生物的、湿润多孔的生物滤层，臭气物质被填料汲取,而后被431000mg/m微生物分解成二氧化碳和其余无机物,从而达到除臭目的.生物滤池的技术特色是系统中的微生物是固定附着在填料上边，并且所用填料能够为微生物供给足够的养分，无需此外增添营降物质,填料的使用寿命视种类一般为3～5年.生物滤池填料层的厚度一般约1.0～2。0m，能够为单级或多级，面积视办理气体量和办理成效而定。常用的填料自己含有大批各样微生物及其所需无机营养成分，所以不需外加营养物。但因为在运行过程中填料自己为附着于其上的微生物供给必定的养分，能被微生降解,所以存在运行一准时间后因填料降解而致使的透气性、去除成效变差等问题，应注意察看填料的变化。采纳有机填料可获取较土壤法为多的微生物量,故其办理成效和负荷均比土壤法好，占地面积也小了好多。臭气加湿装置图1生物滤池装置表示图影响要素与控制参数废气中污染物质的种类及含量废气中的污染物应为能够微生物利用和降解的有机或无机物质，并且不含有对微生物生长克制作用的有毒物质。关于生物过滤池，废气中的污染物含量宜过高，若含量过高将会使微生物大批生殖，从而致使填料的空率大大降低，最后影响除臭成效和使用寿命.使用生物滤池时，适合的有机物质量浓度为3以下,不该高于3000～5000mg/m。此外，废气中的化合物应是溶于水和可生物降解的，废气中不含大批对微生物有毒的物质及大批的尘埃、油脂等。5（2）湿度在生物过滤池中，填料层的平衡湿润性限制着生物滤池的透气性和办理效果。若湿润成效不够，生物过滤池中的填料会变干并生成裂纹，严重影响废气经过填料层的均匀性，致使除臭成效变差；可是过分湿润会形成高气动阻力的无氧区,从而会减少废气中污染物与填料层的接触时间，并生成带有气味的挥发物。所以废气在进入生物滤池以前须先经过湿润,一般进气的湿度应大于95%，以保证填料拥有必定的持水率。3)温度和pH值每种微生物均有一适合的生长温度和pH值，所以，温度和pH值是影响微生物生长的重点要素。废气生物净化的中温是20～37℃,高温是50～65℃，在此范围内生物过滤池都可正常运行。一般温度为5℃~65℃。在废气生物净化过程中，含氯有机物、NH3、H2S的氧化分解会致使净化环境中的pH降落，它将影响微生物的生化作用,可经过在生物滤池的填料上喷洒pH值缓冲剂来稳固pH值。4、填料生物滤池所采纳的填料特征也是影响其办理成效的重点要素。填料的选择不仅要考虑到比表面积、机械强度、化学稳固性及价钱等方面，还要考虑持水性的问题。特色生物滤池拥有设施少、降作简单、不需外加营养物、投资运行花费低、除臭效率高等长处。但其弊端是反响条件控制较难、占地面积大，基质浓度高时,生物量增添快而易拥塞填料、影响传质成效。2.4生物滴滤池法原理生物滴滤池其采纳营养液协助的方式可获取更高的微生物量。由池体、生物滴滤床、营养液循环喷淋系统、参数控制系统等构成。生物滴滤池的单位体积填料层内的微生物量较大，其办理臭气的能力是相应生物滤池的2～3倍。并且，采纳无机填料寿命长、缝隙率大、气体通道大、压降小,还可经过调整循环营养液的pH值和温度来控制滤池的工艺条件。生物滴滤床汲取了生物滤池的长处。填料拥有较大的缝隙率和较强的吸附能力,在生物滴滤床的使用周期中无需改换6填料；生物滴滤床技术加大了填料上挂膜菌群的单位数目,提升了微生物的降解能力,减少了气体在生物填猜中的逗留时间，生物滴滤床的占地面积也可大大减小。在运行启动早期，第一要在填料表面挂上生物膜。详细做法如：在循环液中接种丁经驯化的微生物菌种,微生物利用溶解于液相中的污染物进行代谢生殖,并附着于填料表面，形成微生物膜。挂膜后，当气相主体的污染物和氧气经过传输进入微生物膜时，微生物进行好氧呼吸，将污染物分解.生物滴滤池填料层的厚度一般约1。0～2.0m.与生物滤池不同的是，生物滤池所用的填料为无机惰性填料，不可认为微生物的生长供给营养作为微生物附着的载体，填料的表面系数比较低,这就为气体经过供给了大批的空间,负气体经过填料柱时的压力损失小,同时也防止了由微生物生长和生物膜松散起的空间拥塞现象.出气臭气营养液、增补水回流水废水图2生物滴滤池装置表示图影响要素影响生物滴滤池除臭成效的要素主要有：填料、温度、湿度、PH值、营养物质以及操作方式等。特色生物滴滤吃汲取了生物滤池的长处，填料由不易腐化，有益于微生物的生长7和挂膜的人工填料构成。填料拥有较大的缝隙率和较强的吸附能力，在生物滴滤池的使用周期中无需改换填料；生物滴滤池技术加大了填料上挂膜菌群的单位数量，提升了微生物的降解能力,减少了气体在生物填猜中的逗留时间，生物滴滤池的占地面积也可大大减小。但其弊端是需外加营养物，运行成本较生物滤池高等。第3章生物除臭的主要参数3.1菌种恶臭物质的生物降解取决于生物菌种的好坏，可见菌种的挑选、微生物的挂膜与驯化是生物除臭的核心技术。一个完美的生物除臭系统，一定包含一套完美的微生物培养方法，能短时间内培养出高效的脱臭菌群，使不同的菌种能相互搭配，保证生物办理的质量和效率。微生物适合的环境不尽同样,经过人工操作，给微生物供给不同的环境，培养出有针对性的生物菌群，充散发挥各自的功能.比如,生物滴滤床技术可针对恶臭气体的详细成份及种类，先期挑选出高效的脱臭菌，除臭设施在出厂前可对填料进行预挂膜，并在现场实质运行的模式下进行二次驯化，以加强微生物对污染物的降解能力。3.2填料填料选择填料资料的选择主要要素是适合细菌和其余微生物的生长以及通气阻力小。关于生物反响池而言,优秀的填料会给微生物供给优秀的生计环境。在选择填料时,一般需切合以下几个条件：1、填料第一应拥有较好的表面性质,适合于微生物的生长，如表面正电荷性质的填料利于微生物的附着；2、填料一定有较大的比表面积，以尽可能大地供给微生物的附着面积,提升8微生物拥有量,从而尽可能地提升单位体积的有机污染物降解量;3、填料一定具备必定的缝隙率，以防备滤床中微生物的迅速增添而惹起填料拥塞和压降高升，从而惹起短流，降低填料的利用率和提超出气口污染物的浓度；4、填料若拥有必定的持水性，可保持生物滴滤池在中断运行后微生物生计所需的液体环境,使微生物的生物降解能力在从头启动后能较快地恢复；5、填料一定具备必定的构造强度和防腐化能力.常有填料的种类和特色有机填料有机填料在生物滤池多年的应用实践中已被 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 为一种有效的天然生物载体，但也存在必定的缺点，比如:①填料办理成效随运行时间的增添而渐渐降落。因为微生物对填料进行不停降解,填料的粒径随之减小，致使滤床阻力高升.这致使空气在滤床中逗留时间缩短，影响了臭气办理成效。②填料需要按期改换。填料老化致使滤床板结现象。这些现象发展到必定程度，就需要对填料进行改换。③有机填料滤池对不同污染物组分的办理成效差别显然。当高分子有机物和难溶于水的化合物含量较高时，滤池的办理成效明显降落。这主假如由污染物从气相转移至液相的效率降低和生物氧化能力不足造成的。常用的有机填料种类有：含微生物量较高的木屑，富含纤维质物质,质地松散、通气性好和特别睡合于微生物生长和生殖的泥炭土（或草甸土），以及透气性好、吸附性强、持水性适中的锯末、树皮、树叶、干草、谷壳、木渣和贝壳等构成的单调填料或混淆填料。无机填料无机填料不会产生疏解老化的问题，其无机构造可保证物理状态的稳固性，从而长久保持较低的滤床压降，风机的风压也不需要很高。无机填料的质量在生产过程中能够获取有效控制,从而使得增添特别配方成分红为可能.经特别加工而成的无机填料能够提升生物滤池的运行效率和稳固性，保证长久的办理成效。拥有以下长处:①节俭运行花费。因为无机填料牢固耐用,滤池板结和含水率变化造成的填9料体积颠簸现象不再发生.同时填料不需要屡次改换，填料的使用寿命守旧预计为15～20年.②运行稳固。在整个研究过程中，填料关于臭气的办理成效和滤池的能耗都未发生改变.常用的无机填料有：丝网、ACOF、炉渣、浮藻石、鲍尔环、拉西环、钢环、陶粒、沸石、瓷环、轻质陶面空心塑料小球、塑料填料、颗粒活性炭、碳素纤维等。填料的厚度滤池填料的堆放高度取决于所要求的逗留时间和表面负荷。生物滤池和生物滴滤池的填料层的厚度一般约1。0～2.0m。3.3布气系统布气系统的利害直接影响到生物填料的利用率随和体在填猜中的逗留时间。气体入口装置的设计，应能防备淋下的液体进入管内，同时还要负气体分别均匀。气体的入塔速度一般为0.1～1.0m/s，可配以盘管，有益于气流均匀散布，大型塔顶用配有导流板的环形散布器。逗留时间的长短直接影响脱臭成效,速度过快或过慢，脱臭成效都不好，不可以充散发挥装置的脱臭性能。3.4湿度控制1、各样生物除臭方法的湿度控制：（1）土壤办理法的办理土壤湿度应控制在50～70％。（2）在含污染物的气体进入生物滤池以前，第一进入调理器进行湿润，控制进气口相对湿度大于98％.（3)在生物滴滤池内,散水方式采纳间歇式或许连续式.洒水量应当使填料载体表面形成水膜，使发臭物质能被充分汲取,同时也要知足微生物生计、生殖3的需要，往常办理1m臭气需要的散水量为0.5～3。0L.此外洒水水温应保持在10～40℃的范围内。2、液体喷淋装置10液体喷淋装置的作用是为了有效地散布液体，使液体与气体充分接触。当液体喷淋装置设计不合理时,将致使液体散布不均，使部分截面上的气体没有与液体接触，直接影响塔的办理能力和分别效率。选择液体喷林装置的原则是能使液体均匀地分别开来。3.5设计和操作参数举例（1）下表为生物滤池、生物滴滤池两种生物除臭工艺的一些主要参数。表1生物滤池、生物滴滤池的一些主要设计和操作参数参数设计及运行范围生物滤池生物滴滤池滤池高度1～1。5m1～5m空池逗留时间15～60S2～60S温度15～30℃15～50℃臭气入口浓度0.01～5g/m30。01～10g/m3入口相对湿度>95%—pH6~8（填料）1～2（循环液）（2）下边以生物滴滤池工艺为例子，计算设计尺寸：1、计算池径一般状况下，滴滤池的内径是依据气体负荷来计算的，依体积流量公式得：式中D—池的直径，mQ-气体的体积流量，m3/su—空池气速，m/s，取u＝0。5m/s由上式计算出来的塔径，需依据相关 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 规定进行圆整，以便于池设施的制造和维修。2、利用圆整后的池径从头计算气速u113、生物滴滤池有效汲取高度确实定h=u×t式中h—生物滴滤池有效汲取高度t—反响逗留时间，s,依据实验经验，取t＝3s4、滴滤池总高滴滤池总高H＝滴滤池有效高度h＋塔顶到喷淋器高度＋气体入口到塔底高度＝h＋1。2D＋0.3D12