大气污染的生物治理技术.ppt

1,第四章 大气污染的生物治理技术,主要内容,第一节 概述 第二节 生物吸收法 第三节 生物过滤法,2,3,第一节 概述,4,废气的生物处理,利用微生物以废气中的有机组分作为其生命活动的能源或其它养分，经代谢降解，转化为简单的无机物（二氧化碳、水等）及细胞组成物质。,5,废气的微生物处理于1957年在美国获得专利，但到1970年代才开始引起重视，直到1980年代才在德国、日本、荷兰等国家有相当数量工业规模的各类生物净化装置投入运行。 废气生物处理对许多一般性的空气污染物的去除率可达到95以上。,废气的生物处理,6,废气主要来源,人类生产及生活中的燃料燃烧。 生产活动，例如化工、冶金、屠宰、污水处理及垃圾处理等工厂所产生的废气。,7,废气的处理方法,理化法 目前主要采用的方法，如燃烧、吸附、吸收和还原等。工艺或设备较复杂，运行费用较高；用于处理某些恶臭废气时，效果不甚理想。 生物法 具有处理效率较高、适应性较广、工艺较简单以及费用较省等优点。,生物法处理废气的原理,与废水生物处理过程最大区别在于：废气中的有机物质首先要经历由气相转移到液相(或固体表面液膜)中的传质过程，然后由液相(或固体表面液膜)被微生物吸附降解。 荷兰科学家Ottengraf提出生物膜理论解释废气的净化原理。,8,9,生物法处理废气的原理,溶剂 吸收,吸附 降解,废气,1、溶解过程 废气与水或固相表面 的水膜接触，污染物 溶于水中成为液相中 的分子或离子，这一 过程是物理过程。,2、吸附过程 溶于水中的污染物被 微生物吸附、转入 微生物体内。,3、生物降解过程 进入微生物细胞的 污染物作为微生物 生命活动的能源或 养分被分解和利用， 从而使污染物得以 去除。,10,废气生物处理的特点,适宜处理挥发性有机化合物 (volatile organic compounds，VOCs)以及其它有毒或有臭味的气体，如NH3和H2S等。 适宜处理水溶性强、易生物降解的气体。,11,废气生物处理的特点,去除效率高 一般的空气污染物去除效率超过95。 投资少，运行费用低 不需要投入额外的化学品; 化学法则需加催化剂和氧化剂等，如次氯酸盐、过氧化氢、二氧化氯等。,12,废气生物处理类型,根据微生物在有机废气处理过程中存在的形式不同分类 生物吸收法(bioscrubbing) （生物洗涤法）； 生物过滤法(biofiltration)，典型的形式有：生物滤池(biofilters)、生物滴滤池(biotrickling filters)。,13,第二节 生物吸收法,14,生物吸收法,利用由微生物、营养物和水组成的微生物吸收液处理废气，适合于吸收可溶性的气态有机物。吸收了废气的吸收液再进行好氧处理。,15,生物吸收法,生物吸收法装置一般由吸收室和再生池两部分组成，吸收室和再生池分开设置。 吸收主要是物理溶解过程，采用的吸收设备有喷淋塔、筛板塔、鼓泡塔等。,16,再生池,18,吸收液从吸收室顶部喷淋而下，使废气中的污染物和氧转入液相，实现物质转移； 吸收废气的吸收液流入再生池中，通入空气，有机物被活性污泥氧化除去。,生物吸收法,19,生物吸收法,吸收液组成 微生物、营养物和水：适合处理水溶性强的气态污染物，如醇类、酯类、醛类和酮类等。 污水处理厂剩余活性污泥配制混合液作为吸收剂可用于处理复合型臭气。,20,生 物 吸 收 装 置,21,第三节 生物过滤法,22,生物过滤法,利用附着有微生物的固体颗粒吸收废气中的污染物，然后微生物再将其转化为无害物质。 分类 生物滤池(biofilters) 生物滴滤池(biotrickling filters),23,生物滤池,微生物附着生长于固体填料上，废气通过由填料构成的固定床时被吸附或吸收，最终被微生物降解。,24,生物滤池工艺流程图,25,生物滤池,生物滤池,杭州七格污水处理厂土壤除臭,26,27,生物滤池,生物滤池内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。这些材料为微生物的附着和生长提供表面。,28,滤料的选择,土壤 腐殖土为好，其它土质需要改良，有效厚度不应小于50cm，土壤水分4070， 堆肥 原料常用污水处理厂污泥、有机垃圾和畜粪以及植物凋落物。须筛选，滤层要均匀、疏松，空隙率40，滤料须保持湿润，滤层含水量不低于40，但不能有积水。滤层保持适当的温度。,29,生物滤池适用于处理肉类加工厂、动物饲养场、污水处理厂和堆肥厂等产生的废气。 这类废气的主要特点是浓度不高，但带有强烈的臭味。,生物滤池,30,生物滴滤池,生物滴滤池主要由箱体、生物活性床层、喷水器等组成。 循环液从生物滴滤池的上方喷淋而下。 废气经过预处理室去除颗粒物和增湿后进入滤床底部。 填料表面的微生物吸附降解废气中的有机物。,31,32,33,生物滴滤池,滤料使用人工材料，如碎石、陶瓷、塑料或金属等，使用颗粒状或有空隙的材料，床层厚度一般在0.51.0m。,34,生物滤池与生物滴滤池的区别,填料不同 生物滴滤池使用如碎石、陶瓷、塑料等填料，不具有吸附性，填料之间空隙很大， 有无循环液 生物滴滤池有循环液，循环液流过填料床层，可以控制滴滤池水相的pH，也可补充营养物质。,35,应用,生物过滤法已成功地用于化工厂、食品厂、污水泵站等方面的废气净化和脱臭。 污染物包括硫化氢、二硫化碳、苯乙烯、甲苯、丙烷、异丁烷、苯酚、乙醇、四氢呋喃、环已酮、甲基乙基甲酮等。,36,三种生物处理工艺的应用,生物吸收法：适宜处理废气量较小、浓度大、易溶且生物代谢速率较低的废气。 生物滤池：适宜处理废气量大、浓度低的废气