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净化原理和特点

2019-07-25
净 化原理和特点
生物净化技术是近年来发展起来的种高新度 汽净化技术。生物净化法是利用驯化后的微生物的新陈代谢过程对多种有机物和某些无机物进行生物降解,将其分解成H2O和coL,从而有效地去除工业废气中的污染物质,生物法处理气态污染物的基本原理是将过滤器中的多孔填料表面覆盖生物膜,废气流经填料床时,通过扩散过程,将污染成分传递到生物膜,并与膜内的微生物相接触而发生生物化学反应使废气中的污染物得到降解。其过程一般可分为: 污染物由气相到液相的传质过程;通过扩散和对流,污染物从液膜表面护散到生物膜中;微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产物或者二氧化碳和水。
对气态污染物进行降解的微生物分为自养型和异养型两类。自养型可在无有机碳和氮的条件下靠硫化氢、硫和铁离子及复的氧化物获得能量,其生存所必需的碳由二氧化碳通过卡尔文循环提供。自养菌适于进行无机物转化,但由于新陈代谢活动缓慢,其生物负荷不可能太大,应用上有一定困难,但在浓度不太高的脱臭场合仍有一定的利用价值。异养菌是通过有机物的氧化来获得营养物和能量,适于进行有机物的转化,在适当温度、酸碱度和有氧条件下,此类微生物能较快地完成污染物降解。
生物法特别适合于处理气量大于100浓度小于0.1%的气体。其特点是操作条件易于满足,常遍,常压,操作简单,低投资,高效率,有较强的抗冲击能力。控制适当的负荷和气液接触条件联可使净化率一般达到0%以上,尤其在处理低浓度(几千mg/m以),生物防解性好的气志污染物时更复其经济性,不产生二次污染,可氧化分解含优,氮的那费和华胎。飘等在帮制,但是生物法仍存在某些缺点,氧化分解速度教低,生制过源占用的空间大,难控制过速的P值,对难氧化的思奥气体净化效果不明盘。,2.5.2处理工艺与设备
物过读反应器。目前生物联反应器和转盘生物过建反应幕还只限于实或望群负器,整病出常见的生物处理工艺包括生物过滤法, 生物滴滤法、生物洗涤法、生物膜反应器和转盘生物过滤反应器还只限于实验室研究阶段,生物 滤工艺在工业应用中最为广泛,已有的研究成果表明生物过滤法对于各种VOCs和恶臭气体具有良好的处理效果,并为工艺的应用和优化提供了较好的理论指导。生物法处理气态污染物是项新技术, 生物法净化废气主要有三种方式: 生物过滤、生物滴滤、生物洗涤,不同组成及浓度的废气有各自合适的生物净化方式,这三种方式的工作原理见图2-37。第一种是固体过滤方式,后两种是液体过滤方式。固体过滤方式只能用来去除废气中少量具有强刺激性气味的化合物,而液体净化方式则可以用来去除废气中浓度更高但可被生物分解的物质。此时,如果有害物质能够被迅速分解,便使用生物滴滤池;如果有害物质的分解需要较长时间,则使用传统的净化装置并外加一一个以生物方式工作的可再生水槽(生物洗涤塔)。

生物法废气治理过程中,微生物存在的形式主要有两种:悬浮生长系统和附着生长系统。悬浮生长系统即微生物和营养物配料存在于液体中,气体污染物通过与悬浮液接触后转移到液体中被微生物所降解,典型形式有喷淋塔、鼓泡塔及穿孔板塔等生物洗涤器;附着生长系统中的微生物附着生长在固体介质上,废气通过由介质构成的固定床时被吸附、吸收,最终被微生物所降解,典型的形式有土壤、堆肥等材料构成的生物滤床。生物滴滤同时具有悬浮生长系统和附着生长系统的特性。

      (1)生物洗涤塔生物洗涤塔是典型的悬浮生长系统,采用悬浮生长系统工艺的生物化学反应过程一般为慢反应化学吸收过程,即气相的传质速率大于生化反应速率,并采用液相停留时间较长的反应器如鼓泡型反应器,也可采用喷淋筛板塔加上生化反应器的组合方式。一般流程为废气从吸收塔底部通人,与水逆流接触,污染物被水吸收后由吸收塔顶部排出。吸收污染物的水从底部流出,进人生物反应塔经微生物反应再生后循环使用。生物洗涤塔系统净化含有有机污染物废气的效率与污泥的MLSS浓度、pH值、溶解氧等有关。所用污泥经驯化的比未经驯化的要好。营养盐的投人量、投放时间、投放方法也是重要的控制因素。

      (2)生物滤池  含污染物的气体增湿后进人生物滤池,在通过滤层时污染物从气相转移到生物层并被氧化分解。在目前的生物净化有机废气领域,该法应用最多。在国外已经商品化,其净化效率一般在95%以上。最初的生物滤床采用的过滤介质为土壤,后又采用含微生物量较高的堆肥等过滤介质,近年来开始用工程材料如活性炭作为滤料。其中,滤料不同,脱除效果和适宜的工艺参数也不同。

      (3) 生物滴滤池由生 物滴滤池和贮水槽构成,生物滴滤池内充以粗碎石、塑料、陶瓷等一类不具吸附性的填料,填料表面是微生物体系形成的几毫米厚的生物膜。生物滴速池比较适合对pH影响较敏感的生物反应,因为生物滴滤池中循环液体PH值易于监控,它主要用于含易降解的卤化物废气的生物处理。



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