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光博环保 2018-08-29
       1 废气生物处理工艺-常见VOC处理工艺
 
  1.1 生物处理原理(生物法VOC处理原理)
 
  废气的生物处理技术首先应用于农业生产过程中异味气体的处理,例如养殖业中动植物加工产生的臭气、堆肥发酵和生物污泥废气处理等。随着工业生产中产生的挥发性有机气体的污染日益严重,这项技术逐步应用到工业废气净化领域。其净化的基本原理是:有机废气或异味气体流经带有液体吸收剂的处理器;在处理器中,由于废气中的污染物在气、液相之间存在浓度梯度,浓度差使其从气相转移到液相,被生存其中的微生物吸附;通过微生物的代谢作用,有机物被分解、转化为生物质和无机物。
 
  1.2 反应处理工艺分类 
 
  生物处理技术的基本工艺流程以生物过滤为例,如图1所示,废气经过一定的除尘、温度和湿度调节,进入生物处理单元,经过微生物的处理,气体可以达标排放。
 
 图1 有机废气的生物处理工艺流程图
 
  根据处理运行方式不同,处理工艺主要分为生物滤床工艺和生物洗提工艺两种。
 
  1.2.1 生物滤床
 
  废气流经生物滤床(见图2)中的活性滤层,有机物被滤料上的湿润水膜吸收,通过滤料上生活的微生物的代谢作用而降解。
 
(a)生物滤床示意图 (b)多层布置的生物滤床
 
  图2 生物滤床
 
  生物滤床主要由进气系统、布气承托层、生物滤层和维护装置组成。
 
  在生物滤床处理废气过程中,微生物的活性和数量对处理效果具有决定意义,它们取决于如下因素:进气流量、温度和湿度;废气中物质组成;浓度的稳定性和水溶性;氧气和营养物的供给;滤床的布置和温度、湿度保持;滤料的选择;滤床中的pH控制等。
 
  滤料影响微生物的生长,从而直接影响净化效果。滤料选择必须考虑滤料的孔隙率、孔径分布、比表面积、亲水性、自身气味、pH等参数。在工程实践中,一般可选择有机滤料或无机滤料。无机滤料选择比表面积大,有一定强度的无机填料,如加气混凝土、多孔陶粒、熔岩颗粒或矿渣等。有机滤料主要有腐殖树皮、植物根须、枝杈、锯末、泥炭等及其混合物。由于有机滤料廉价易得,获得广泛的应用。有机滤料滤层一般高度在0.5~1.2 m。运行3~5年后,由于密实度增大造成阻力增大,应进行更换;更换滤料时,宜分次进行,以保持滤料中微生物种群的稳定。
 
  1.2.2 生物洗提工艺
 
  生物洗提工艺采用了污染物的液体吸收和生物处理的联合作用。废气首先被液体(吸收剂)有选择地吸收形成混合污水,再通过微生物的作用将其中的污染物降解。根据污水处理的方式(吸收剂再生方式)不同,可分为活性污泥法和生物膜法(生物滴滤池),构筑物示意图如图3、图4所示。 
 
图3 生物洗提—活性污泥法示意图 图4 生物滴滤池示意图
 
  从图3中可以看出,生物洗提-活性污泥法是将吸收剂(水和微生物的混合液)和废气在吸收塔内采用通过喷淋、填料填充或曝气等方式进行混合,溶解于水的有机物被微生物吸附,排入活性污泥反应器后进一步被降解,吸收剂得到净化再生和重复使用。因为吸收剂的再生速度不受处理负荷和吸收速度的影响,所以这种方法适用于处理生物降解速度较慢的有机物。
 
  图4所示滴滤池中的填料上生长有大量生物膜,当废气通过其间,有机物被生物膜表面的水层吸收后被微生物吸附和降解,得到净化再生的水被重复使用。
 
  在生物洗滤过程中,吸收剂的再生效率影响废气的吸收、净化效果和系统的能耗高低,
 
  这主要取决于污水处理效率的高低。而影响生物洗提工艺处理效果的因素有:废气中有机物水溶性和生物降解难易程度;进气温度、粉尘和有毒物质含量;对微生物的曝气和营养物质供给(如N、P等);水的温度、pH、含盐量和新鲜淡水的补充情况。

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