废气的生物处理工艺及其发展分析研究 环境工程专业VIP免费

废气的生物处理工艺及其发展分析研究环境工程专业摘要：随着人口、工农业生产和科学技术的飞速发展，随着公众环保意识的不断提高和执行环保排放标准愈来愈严格，有害空气污染物质和工厂臭气造成的环境污染问题越来越受到人们的重视。生物法废气净化技术利用微生物的代谢作用，具有适应性强，投资、运行费用低，二次污染小等优点。它已逐步成为世界上工业废气净化领域的前沿热点技术。关键词：废气、生物吸收法、生物滤池、生物滴滤池引言随着人口、工农业生产和科学技术的飞速发展，随着公众环保意识的不断提高和执行环保排放标准愈来愈严格，有害空气污染物质和工厂臭气造成的环境污染问题越来越受到人们的重视。化工厂、制药厂、冶炼厂等在生产过程中排放的各种有机、无机废气，不仅对人体感官有刺激作用，而且不少有机化合物有毒性，严重危害了人类的健康和生态环境。我国目前只对高浓度工业有机废气采取了净化处理如吸收法、吸附法和催化燃烧法等方法，低浓度（5mg/m3）工业有机废气的净化处理难度很大，是世界上工业废气净化研究的一个难题[1]。生物法废气净化技术就是为解决这类既无回收价值，又扰民并污染环境的低浓度工业有机废气净化处理的难题开发的，属目前世界上工业废气净化领域的前沿热点技术[2]。原理[3]废气生物净化过程实质上是利用微生物的生命活动将废气中的有害物质转化为简单的无机物(CO2和H2O)及细胞质等。生物处理过程一般经历了如下几个过程：(1)废气成分首先同水接触并溶于水中，由气相转移到液相；(2)污染物被生物膜吸附，有机成分被微生物吸收；(3)微生物将污染物转化为无害的化合物。微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解、转化。同常规的有机废气处理技术相比，生物技术具有效果好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点，尤其在处理低浓度(小于3mg/l)、生物降解性好的有机废气时更显其优越性。主要理论依据目前，主要存在两种理论来解释这种传质过程，一种是公认的影响较大的荷兰学者Ottehraf依据吸收操作的双膜理论而提出的生物膜理论；一种是Pederson、孙佩石[1]等依据吸附理论而提出的吸附—生物膜理论。图1生物化学法净化有机废气过程示意图[4]主要分类根据微生物在有机废气处理过程中存在的形式，可将处理方法分为生物吸收法(悬浮态)和生物过滤法(固着态)两类。生物吸收法(又称生物洗涤法)即微生物；及其营养物配料存在于液体中，气体中的有机物通过与悬浮液接触后转移到液体中而被微生物降解。生物过滤法则是微生物附着生长于固体介质(填料)上，废气通过由介质构成的固定床层(填料层)时被吸附或吸收，最终被微生物降解，较典型的有生物滤池和生物滴滤池两种形式[5]。生物吸收法生物吸收法是通过悬浮液先将气态污染物吸收其中，再对悬浮液进行生物处理。因采用活性污泥的方法，其去除率除了与污泥的MLSS浓度、PH值、溶解氧等因素有关，还与污泥的驯化、营养盐的添加量、添加时间有关。此法比较适宜气量小、浓度大的气态污染物。喷淋塔吸收法是生物吸收法中很重要的一种[6]。喷淋塔吸收法是由一个吸收塔和一个再生他构成，如图2。从活性污泥池中抽出的生物悬浮液自吸收塔顶部喷淋而下，与下部向上的废气逆向接触，使废气中的污染物和氧转入液相，实现质量传递。吸收了废气的生物悬浮液被送回再生反应器(活性污泥池)，利用曝气设备送太空气充氧再生。被吸收的气态污染物通过微生物氧化作用，最终被再生池中的活性污泥悬浮液从液相中除去。喷淋塔法具有工作效率高、设备占地小。系统耐冲击负荷强等特点。一般运行时污泥浓度可控制在5000~10000mg/L、气量＜20m3/h。德国在此基础上开发出二级喷淋脱臭装置，其效率极高，运行费用极低。图2喷淋吸收塔法设备示意图生物吸收法中，气相阻力较大可用喷淋法，若液相阻力较大时可用曝气法。曝气法与污水处理厂的生物曝气类似，只是用废气替代空气注入活性污泥池，设备通常是曝气管，风速为0.1~1mm/s。实验证明，连续向曝气池通人废气，三天左右活性污泥可被驯化。日本某污水处理厂用含有废气的空气作为曝气空气送入曝气池，同时进行废水、废气的处理，...