第四章大气污染生物治理技术

1、第四章大气污染生物治理技术1 第四章第四章 大气污染大气污染 的生物治理技术的生物治理技术 第四章大气污染生物治理技术2 主要内容主要内容 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 生物吸收法生物吸收法 第三节第三节 生物过滤法生物过滤法 第四章大气污染生物治理技术3 第一节第一节 概述概述 第四章大气污染生物治理技术4 废气的生物处理废气的生物处理 利用微生物以废气中的有机组分作为其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，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）及转化为简单的无机物（二氧化碳、水等）及 细胞组成物质。细胞组成物

2、质。 第四章大气污染生物治理技术5 u废气的微生物处理于废气的微生物处理于19571957年在美国获得专利，年在美国获得专利， 但到但到19701970年代才开始引起重视，直到年代才开始引起重视，直到19801980年年 代才在德国、日本、荷兰等国家有相当数量代才在德国、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。工业规模的各类生物净化装置投入运行。 u废气生物处理对许多一般性的空气污染物的废气生物处理对许多一般性的空气污染物的 去除率可达到去除率可达到9595以上。以上。 废气的生物处理废气的生物处理 第四章大气污染生物治理技术6 废气主要来源废气主要来源 u人类生产及生

3、活中的燃料燃烧。人类生产及生活中的燃料燃烧。 u生产活动，例如化工、冶金、屠宰、污水处生产活动，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。理及垃圾处理等工厂所产生的废气。 第四章大气污染生物治理技术7 废气的处理方法废气的处理方法 u理化法理化法 目前主要采用的方法，如燃烧、吸附、吸收和还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。处理某些恶臭废气时，效果不甚理想。 u生物法生物法 具有处理效率较高、适应性较广、工艺较简单以具有处理效率较高、适应性较广、工

4、艺较简单以 及费用较省等优点。及费用较省等优点。 第四章大气污染生物治理技术8 生物法处理废气的原理生物法处理废气的原理 u与废水生物处理过程最大区别在于：废气中的有机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物质首先要经历由气相转移到液相(或固体表面液膜或固体表面液膜 )中的传质过程，然后由液相中的传质过程，然后由液相(或固体表面液膜或固体表面液膜)被微被微 生物吸附降解。生物吸附降解。 u荷兰科学家荷兰科学家Ottengraf提出生物膜理论解释废气的净提出生物膜理论解释废气的净 化原理。化原理。 第四章大气污染生物治理技术9 生物法处理废气的原理生物法处理

5、废气的原理 溶剂溶剂 吸收吸收 吸附吸附 降解降解 废气废气 净化气体净化气体 1 1、溶解过程、溶解过程 废气与水或固相表面废气与水或固相表面 的水膜接触，污染物的水膜接触，污染物 溶于水中成为液相中溶于水中成为液相中 的分子或离子，这一的分子或离子，这一 过程是物理过程。过程是物理过程。 2 2、吸附过程、吸附过程 溶于水中的污染物被溶于水中的污染物被 微生物吸附、转入微生物吸附、转入 微生物体内。微生物体内。 3 3、生物降解过程、生物降解过程 进入微生物细胞的进入微生物细胞的 污染物作为微生物污染物作为微生物 生命活动的能源或生命活动的能源或 养分被分解和利用，养分被分解和利用， 从而

6、使污染物得以从而使污染物得以 去除。去除。 有机成分有机成分 无机物无机物 第四章大气污染生物治理技术10 废气生物处理的特点废气生物处理的特点 u适宜处理挥发性有机化合物适宜处理挥发性有机化合物 (volatile organic (volatile organic compoundscompounds，VOCs)VOCs)以及其它有毒或有臭味的气体，以及其它有毒或有臭味的气体， 如如NHNH3 3和和H H2 2S S等。等。 u适宜处理水溶性强、易生物降解的气体。适宜处理水溶性强、易生物降解的气体。 第四章大气污染生物治理技术11 废气生物处理的特点废气生物处理的特点 u去除效率高去除效

7、率高 一般的空气污染物去除效率超过一般的空气污染物去除效率超过9595。 u投资少，运行费用低投资少，运行费用低 不需要投入额外的化学品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、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。过氧化氢、二氧化氯等。 第四章大气污染生物治理技术12 废气生物处理类型废气生物处理类型 u根据微生物在有机废气处理过程中存在的形根据微生物在有机废气处理过程中存在的形 式不同分类式不同分类 生物吸收法生物吸收法(bioscrubbing) (bioscrubbing) （生物洗涤法）；（生物洗涤法）； 生物过滤法生物过滤法

8、(biofiltration)(biofiltration)，典型的形式有：，典型的形式有： 生物滤池生物滤池(biofilters)(biofilters)、生物滴滤池、生物滴滤池 (biotrickling filters)(biotrickling filters)。 第四章大气污染生物治理技术13 第二节第二节 生物吸收法生物吸收法 第四章大气污染生物治理技术14 生物吸收法生物吸收法 利用由微生物、营养物和水组成的微生物利用由微生物、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有机物。吸收

9、了废气的吸收液再进行好氧处 理。理。 第四章大气污染生物治理技术15 生物吸收法生物吸收法 u生物吸收法装置一般由吸收室和再生池两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。部分组成，吸收室和再生池分开设置。 u吸收主要是物理溶解过程，采用的吸收设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。备有喷淋塔、筛板塔、鼓泡塔等。 第四章大气污染生物治理技术16 再生池再生池 第四章大气污染生物治理技术 第四章大气污染生物治理技术18 u吸收液从吸收室顶部喷淋而下，使废气中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；的污染

10、物和氧转入液相，实现物质转移； u吸收废气的吸收液流入再生池中，通入空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。气，有机物被活性污泥氧化除去。 生物吸收法生物吸收法 第四章大气污染生物治理技术19 生物吸收法生物吸收法 u吸收液组成吸收液组成 微生物、营养物和水：适合处理水溶性强的气态微生物、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。可用于处理复合型臭气。 第四章大气污染生物治理技术20 生生

11、物物 吸吸 收收 装装 置置 第四章大气污染生物治理技术21 第三节第三节 生物过滤法生物过滤法 第四章大气污染生物治理技术22 生物过滤法生物过滤法 利用附着有微生物的固体颗粒吸收废气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中的污染物，然后微生物再将其转化为无害 物质。物质。 u分类分类 生物滤池生物滤池(biofilters)(biofilters) 生物滴滤池生物滴滤池(biotrickling filters)(biotrickling filters) 第四章大气污染生物治理技术23 生物滤池生物滤池 微生物附着生长于固体填料上，废气通微生物附着生长

12、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。终被微生物降解。 第四章大气污染生物治理技术24 生物滤池工艺流程图生物滤池工艺流程图 第四章大气污染生物治理技术25 生物滤池生物滤池 第四章大气污染生物治理技术26 生物滤池生物滤池 u杭州七格污水处理厂土壤除臭 第四章大气污染生物治理技术27 生物滤池生物滤池 u生物滤池内的填料是一些具有吸附性的填料，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。物的附着和生长提供表面。 第四

13、章大气污染生物治理技术28 滤料的选择滤料的选择 u土壤土壤 腐殖土为好，其它土质需要改良，有效厚度不应腐殖土为好，其它土质需要改良，有效厚度不应 小于小于50cm50cm，土壤水分，土壤水分40407070， u堆肥堆肥 原料常用污水处理厂污泥、有机垃圾和畜粪以及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，空隙植物凋落物。须筛选，滤层要均匀、疏松，空隙 率率4040，滤料须保持湿润，滤层含水量不低于，滤料须保持湿润，滤层含水量不低于 4040，但不能有积水。滤层保持适当的温度。，但不能有积水。滤层保持适当的温度。 第四章大气污染生物治理技术29 u生物滤

14、池适用于处理肉类加工厂、动物饲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。养场、污水处理厂和堆肥厂等产生的废气。 u这类废气的主要特点是浓度不高，但带有这类废气的主要特点是浓度不高，但带有 强烈的臭味。强烈的臭味。 生物滤池生物滤池 第四章大气污染生物治理技术30 生物滴滤池生物滴滤池 u生物滴滤池主要由箱体、生物活性床层、生物滴滤池主要由箱体、生物活性床层、 喷水器等组成。喷水器等组成。 u循环液从生物滴滤池的上方喷淋而下。循环液从生物滴滤池的上方喷淋而下。 u废气经过预处理室去除颗粒物和增湿后进废气经过预处理室去除颗粒物和增湿后进 入滤床底部。入滤床底部。

15、u填料表面的微生物吸附降解废气中的有机填料表面的微生物吸附降解废气中的有机 物。物。 第四章大气污染生物治理技术31 第四章大气污染生物治理技术32 第四章大气污染生物治理技术33 生物滴滤池生物滴滤池 u滤料使用人工材料，如碎石、陶瓷、塑料或滤料使用人工材料，如碎石、陶瓷、塑料或 金属等，使用颗粒状或有空隙的材料，床层金属等，使用颗粒状或有空隙的材料，床层 厚度一般在厚度一般在0.50.51.0m1.0m。 第四章大气污染生物治理技术34 应用应用 u生物过滤法已成功地用于化工厂、食品厂、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。污水泵站等方面的废气净化和脱臭。 u污染物包括硫化氢、二硫化碳、苯乙烯、甲污染物包括硫化氢、二硫化碳、苯乙烯、甲 苯、丙烷、异丁烷、苯酚、乙醇、四氢呋喃、苯、丙烷、异丁烷、苯酚、乙醇、四氢呋喃、 环已酮、甲基乙基甲酮等。环已酮、甲基乙基甲酮等。 第四章大气污染生物治理技术35 三种生物处理工艺的应用三种生物处理工艺的应用 u生物吸收法：适宜处理废气量较小、浓度大、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。易溶且生物代谢速率较低的废气。 u生物滤池：适宜处理废气量大、浓度低的废生物滤池：适宜处理废气量大、浓度低的废 气。气。 u生物滴滤池：