恶臭气体的生物治理技术

恶臭气体的生物治理技术第1页，共36页，2023年，2月20日，星期一主要内容：1.恶臭气体的介绍2.生物脱臭技术的基本原理3.生物脱臭的处理工艺4.生物脱臭技术的展望第2页，共36页，2023年，2月20日，星期一1.恶臭气体的介绍

（1）恶臭气体的种类①含硫化合物，如H2S、SO2、硫醇、硫醚②含氮化合物，如氨、酰氨、吲哚③卤素及其衍生物，如氯气、卤代烃④烃类，如芳香烃⑤含氧的有机物，如醇、酚、醛酮[1]

第3页，共36页，2023年，2月20日，星期一（2）恶臭气体的来源恶臭污染主要来源于石油化工、牲畜屠宰肉类加工、水产加工、油脂工业、炼油、炼焦、煤气、化肥、制药、皮革制造、造纸、合成材料、污水处理和垃圾处理等行业[2]

。第4页，共36页，2023年，2月20日，星期一（3）恶臭气体的特性①恶臭的污染源分布广泛②恶臭物质的浓度一般较低，甚至低达10-9mol/L③臭气一般是多组分混和物，气味强度与实际的分子浓度不一定成线性关系[3]

第5页，共36页，2023年，2月20日，星期一（4）恶臭气体的危害①妨碍正常呼吸功能②使人食欲不振、恶心呕吐,可能导致消化系统功能减退以及内分泌系统紊乱。③神经系统长期受到低浓度恶臭的刺激,使嗅觉脱失,继而使大脑皮层兴奋与抑制的调节功能失调[4]第6页，共36页，2023年，2月20日，星期一2.生物脱臭技术的基本原理（1）生物脱臭技术的概念生物脱臭技术是应用自然界中微生物的生理代谢活动降解恶臭物质,将其氧化成无臭、无害的最终产物,达到脱臭目的的技术[5]

。第7页，共36页，2023年，2月20日，星期一（2）生物脱臭的机理①恶臭成分由气相溶解进入液相的传质过程②恶臭成分在液相中被微生物吸收,不溶于水的臭气先附着于微生物外,由微生物分泌胞外酶分解成可溶性物质再被吸收③恶臭成分在微生物体内通过新陈代谢被分解、利用和转化[6]

第8页，共36页，2023年，2月20日，星期一第9页，共36页，2023年，2月20日，星期一（3）生物脱臭技术的优点①处理效率高②处理费用低③设备要求简单④运行维护容易⑤无二次污染[7]第10页，共36页，2023年，2月20日，星期一3.生物脱臭的处理工艺

生物脱臭工艺根据反应器一般可分为三类:生物滤池、生物洗涤塔、生物滴滤塔[5]

。第11页，共36页，2023年，2月20日，星期一（1）生物滤池①工艺原理在附着生长系统中，微生物附着在固体多孔填料表面，臭气通过填料床时被吸附、吸收，最终被微生物降解和利用[8]。第12页，共36页，2023年，2月20日，星期一②工艺流程恶臭气体先经过除尘，然后再经过湿润，使恶臭气体的相对湿度大于95%，接着臭气进入生物滤池，与填料上附着生成的生物膜接触，被生物膜吸收，最终被降解为水和二氧化碳或其它成分,处理过的气体从生物滤池的顶部排出[7][9]。第13页，共36页，2023年，2月20日，星期一第14页，共36页，2023年，2月20日，星期一③工艺条件pH值：7～8操作温度：15～40℃滤床含水量(质量分数)：40%～60%有机物质量浓度：1000mg/m3

以下，不应高于3000～5000mg/m3废气与滤层的接触时间：30～100s常用的填料：堆肥、泥炭、树皮、木屑等[9]第15页，共36页，2023年，2月20日，星期一④生物滤池的优缺点a优点：设备少操作简单投资运行费用低不需外加营养物处理效率高[5][7]第16页，共36页，2023年，2月20日，星期一b缺点：占地面积大填料酸化，需要定期更换填料填料容易堵塞反应条件较难控制[10][11]第17页，共36页，2023年，2月20日，星期一（2）生物洗涤塔①工艺原理在悬浮生长系统中，微生物悬浮于液体中，臭气先溶解于液相，再通过扩散进入微生物细胞，最终被微生物降解和利用[8]

。第18页，共36页，2023年，2月20日，星期一②工艺流程生物洗涤装置通常由一个装有填料的洗涤器和一个具有活性污泥的生物反应器构成，这两个组成部分分别起着吸收臭气和再生悬浮液的作用[8]

。第19页，共36页，2023年，2月20日，星期一第20页，共36页，2023年，2月20日，星期一a臭气吸收段的工艺臭气从吸收设备底部进入，向上流动与顶部喷淋向下流动的生物悬浮液在填料床中相互接触，经传质过程进入液相，再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解，净化后的气体从吸收设备顶部排出[8]

。第21页，共36页，2023年，2月20日，星期一b悬浮液的再生吸收了臭气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入，通入空气充氧，臭气物质被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程，再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋，吸收与再生两个过程反复进行[8]

。第22页，共36页，2023年，2月20日，星期一③工艺条件洗涤器和生物反应器的容积比：1.5～2.0[9]气体的表面流速：0.5～2.5m/s填料塔的液相表面流速：20～60m3/(m2·h)[2]

第23页，共36页，2023年，2月20日，星期一④生物洗涤塔的优缺点a优点：反应条件易于控制压降低填料不易堵塞占地面积小[5][12]第24页，共36页，2023年，2月20日，星期一b缺点：需要的设备多成本较高需要外加营养物填料的比表面积小对溶解度小的化合物难以处理[5][8]第25页，共36页，2023年，2月20日，星期一（3）生物滴滤塔①工艺原理综合了附着生长系统和悬浮生长系统两种工艺类型[8]第26页，共36页，2023年，2月20日，星期一②工艺流程臭气的吸收和生物降解同时发生在一个反应装置内。滴滤池内填充填料,循环水不断喷洒在填料上,填料表面被微生物形成的生物膜所覆盖。臭气通过滴滤池时,臭气被微生物降解[13]

。第27页，共36页，2023年，2月20日，星期一第28页，共36页，2023年，2月20日，星期一在生物滴滤塔中存在一个连续流动的水相，通过回流水比较可以容易地控制滤料层内的湿度，也可以控制滴滤池水相的pH值，并且能够在回流水中加入K2HPO4和NH4NO3等物质，为微生物提供营养元素[8]。第29页，共36页，2023年，2月20日，星期一③工艺条件常用的填料：陶粒、塑料、活性炭或其混合物进气方式：水、气逆流和水、气并流温度、pH值等条件与生物滤池相近第30页，共36页，2023年，2月20日，星期一④生物滴虑塔的优缺点a优点:

设备少操作简单压降低填料不易堵塞臭气去除效率高生长条件容易调节,不用更换滤料[5][8]第31页，共36页，2023年，2月20日，星期一b缺点：需要添加营养物填料比表面积小运行成本较高不适合处理水溶性差的化合物[7]

第32页，共36页，2023年，2月20日，星期一4.生物脱臭技术的展望

提高和扩展生物处理的能力和范围。改进工艺,设计高效生物反应器,开发新型填料。(3)加强生物降解动力学及其原理研究。[5]第33页，共36页，2023年，2月20日，星期一参考文献[1]张兰英,毛世忠,郑松志等.垃圾和粪便快速除臭方法研究[J].长春科技大学学报,1998,28(4):475～479.[2]徐桂芹,张杰,姜安玺.恶臭污染评价与处理技术研究进展[J].现代化工,2007,27(2):112～116.[3]付钟,何品晶,李国建.臭气的治理方法——生物脱臭法[J].环境卫生工程,1997,(1):3～6.[4]蒋芝君,王鹏,翟杰,等.恶臭的生物治理技术[J].微生物学通报,2003,30(2):70～73.[5]李莎璐,蒋文举,金燕等.微生物脱臭研究应用进展[J].环境科学与术,2007,30(5):108～114.[6]李琳,刘俊新.挥发性有机废气及恶臭生物处理技术[J].环境污染治理技术与设备,2001,2(5):41～47.第34页，共36页，2023年，2月20日，星期一[7]赵鹏,栗金义,王京刚等.恶臭气体生物处理技术研究进展[J].化工环保,2005,25(1):29～32.[8]吕振华,闵航,李慧丽.恶臭气体的生物处理工艺[J].农机化研究,2005,(2):95～97.[9]汪印,史长东,鲁树成等.有机废气生物处理进展[J].吉林化工学院学报,2001,18(1):73～76.

[10]郭小品,羌宁,裴冰等.城市生活垃圾堆肥厂臭气的产生及防控技术进展[J].环境科学与技术