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揮發性有機化合物廢氣生物處理

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1 揮發性有機化合物廢氣生物處理 -揮發性有機化合物廢氣來源

  揮發性有機化合物廢氣來源-在塑料、橡膠加工、油漆生產、汽車噴漆和塗料生產等諸多產業領域中,產業品的生產和加工過程產生了大量含有揮發性有機化合物的廢氣。這些廢氣未經處理排進大氣,在一定條件下會形成光化學污染,影響大氣質量,影響動植物生長和人類的健康。某些有毒VOC廢氣有致殘、致畸、致癌作用,對長期暴露其中的人體造成嚴重傷害。為此,各國頒布了相應的法令,限制該類氣體的排放,中國於1997年頒布並實施的《大氣污染綜合排放標準》,限定33種污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯、二甲苯等揮發性有機物。

  揮發性有機化合物廢氣的治理,有多種處理技術可供使用。但對於揮發性有機廢氣濃度低、風量大的廢氣,傳統工藝存在投資運行用度高、處理效率低和處理后存在二次污染等難題。近年來,逐漸發展的廢氣生物處理技術作為一種新型的空氣污染控制技術,得到日益廣泛的應用。該項技術與傳統的燃燒法、催化氧化法、吸收法、吸附法相比,對VOC低含量廢氣的處理有明顯的上風。本文主要介紹現行的德國廢氣生物處理技術,以期對中國相應技術的推廣應用起到鑒戒作用。

2 揮發性有機化合物廢氣生物處理 -揮發性有機廢氣生物處理原理

  揮發性有機廢氣生物處理原理-廢氣的生物處理技術首先應用於農業生產過程中異味氣體的處理,例如養殖業中動植物加工產生的臭氣、堆肥發酵和生物污泥廢氣處理等。隨著產業生產中產生的揮發性有機氣體的污染日益嚴重,這項技術逐步應用到產業廢氣凈化領域。其凈化的基本原理是:有機廢氣或異味氣體流經帶有液體吸收劑的處理器;在處理器中,由於廢氣中的污染物在氣、液相之間存在濃度梯度,濃度差使其從氣相轉移到液相,被生存其中的微生物吸附;通過微生物的代謝作用,有機物被分解、轉化為生物質和無機物。

  揮發性有機廢氣生物反應處理工藝分類

  生物處理技術的基本工藝流程以生物過濾為例,廢氣經過一定的除塵、溫度和濕度調節,進進生物處理單元,經過微生物的處理,氣體可以達標排放。

3 揮發性有機化合物廢氣生物處理 -處理工藝

  根據處理運行方式不同,處理工藝主要分為生物濾床工藝和生物洗提工藝兩種。

  生物濾床-廢氣流經生物濾床中的活性濾層,有機物被濾料上的濕潤水膜吸收,通過濾料上生活的微生物的代謝作用而降解。

  生物濾床主要由進氣系統、布氣承托層、生物濾層和維護裝置組成。

  在生物濾床處理廢氣過程中,微生物的活性和數目對處理效果具有決定意義,它們取決於如下因素:進氣流量、溫度和濕度;廢氣中物質組成;濃度的穩定性和水溶性;氧氣和營養物的供給;濾床的布置和溫度、濕度保持;濾料的選擇;濾床中的pH控制等。

  濾料影響微生物的生長,從而直接影響凈化效果。濾料選擇必須考慮濾料的孔隙率、孔徑分佈、比表面積、親水性、自身氣味、pH等參數。在工程'>工程實踐中,一般可選擇有機濾料或無機濾料。無機濾料選擇比表面積大,有一定強度的無機填料,如加氣混凝土、多孔陶粒、熔岩顆粒或礦渣等。有機濾料主要有腐殖樹皮、植物根須、枝杈、鋸末、泥炭等及其混合物。由於有機濾料廉價易得,獲得廣泛的應用。有機濾料濾層一般高度在0.5~1.2m。運行3~5年後,由於密實度增大造成阻力增大,應進行更換;更換濾料時,宜分次進行,以保持濾料中微生物種群的穩定。

  生物洗提工藝

  生物洗提工藝採用了污染物的液體吸收和生物處理的聯合作用。廢氣首先被液體<吸收劑>有選擇地吸收形成混合污水,再通過微生物的作用將其中的污染物降解。根據污水處理的方式<吸收劑再生方式>不同,可分為活性污泥法和生物膜法<生物滴濾池>。

  生物洗提-活性污泥法是將吸收劑<水和微生物的混合液>和廢氣在吸收塔內採用通過噴淋、填料填充或曝氣等方式進行混合,溶解於水的有機物被微生物吸附,排進活性污泥反應器後進一步被降解,吸收劑得到凈化再生和重複使用。由於吸收劑的再生速度不受處理負荷和吸收速度的影響,所以這種方法適用於處理生物降解速度較慢的有機物。

  滴濾池中的填料上生長有大量生物膜,當廢氣通過其間,有機物被生物膜表面的水層吸收后被微生物吸附和降解,得到凈化再生的水被重複使用。。

  在生物洗濾過程中,吸收劑的再生效率影響廢氣的吸收、凈化效果和系統的能耗高低,這主要取決於污水處理效率的高低。而影響生物洗提工藝處理效果的因素有:廢氣中有機物水溶性和生物降解難易程度;進氣溫度、粉塵和有毒物質含量;對微生物的曝氣和營養物質供給<如N、P等>;水的溫度、pH、含鹽量和新鮮淡水的補充情況。

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