生物除臭工艺有哪几种?

如题所述

VOCs和恶臭废气生物处理工艺主要包括生物过滤、生物滴滤、生物洗涤

生物过滤:在生物过滤过程中,VOCs 废气流经过加压预湿后,进入过滤塔与滤料层表面的生物膜接触,VOCs 从气相转移到生物膜中被膜内的微生物迅速降解和利用,转化为自身生物质、水、CO和其他小分子物质。该方法特点是操作简单,运行费用低、适用范围广,不产生二次污染。但反应条件不易控制,易堵塞、气体短流、沟流,占地多,且对进气负荷变化适应慢。

生物过滤工艺原理图

生物滴滤:生物滴滤是生物过滤工艺的改进,其床层填料多为惰性物质,与生物过滤相比,降低了气体通过床层的阻力,由于连续流动的液体通过填充层,使得反应条件(如 pH、营养物浓度)易于控制,单位体积填料的生物量高,更适合净化负荷较高的废气,同时克服了生物过滤不利于处理产酸废气的特点,可有效去除酸性代谢产物。但生物滴滤反应器由于连续流动液相的存在,使得亨利系数较大的污染物不容易被去除。

生物滴滤工艺原理图

生物洗涤:生物洗涤器又叫生物洗涤池,由传质洗涤器和生物降解反应器组成。废气首先进入洗涤器,与惰性填料上的微生物及由生化反应器过来的泥水混合物进行传质吸附、吸收,部分有机物在此被降解,液相中的大部分有机物进入生化反应器,通过悬浮污泥的代谢作用被降解掉,生化反应器出水进入二沉池进行泥水分离,上清液排出,污泥回流。

生物洗涤工艺原理图

三种生物处理工艺特点对比

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第1个回答  2022-09-30

生物法对于恶臭气体从发展历程上而言经历了生物滴滤生物洗涤生物过滤的多种工艺进化,目前经过市场检验的生物除臭设备主要为联合生物洗涤-过滤法

该方法综合了前代技术的优点,通过改进填料、喷淋方式和水循环系统设计等,解决了传统生物法存在的难以应对高负荷废气臭气、填料堵塞、浪费水电资源、运行成本高、长时间运行后系统酸化等各种问题。

设备由风机【1】、营养循环区【2】、布风区【3】、生物填料区【4】和除雾区【5】构成。来流气体通过风机经风管【1a】(尺寸根据实际处理风量决定)进入布风区,该区域布置有压力计【3a】一端接口,用以测算气体进入填料前的压力大小;布风区下侧是营养循环区,该区域设有pH计【2a】用以监测循环液的酸碱程度,排液阀【2b】用于废液的排出,循环液通过循环泵【2c】提升到填料上方喷嘴【2d】进行喷淋,喷嘴角度为120°,管道设有流量计【2e】;气体经过布风区后进入生物填料区,该区域由隔栅【4a】和生物填料层【4b】组成;穿过生物填料区后进入除雾区,该区域接入压力计后端用以测算流经生物填料后气体压力,上方设置气液分离装置【5a】,外侧有喷嘴检修孔【5b】,经除雾后气体达标排放。营养循环区、布风区、生物填料区和除雾区共同组成装置箱体。

联合生物洗涤-过滤除臭装置结构示意图

生物法对恶臭污染物的治理原理如下:
①恶臭气体的溶解过程。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,即恶臭物质由气相转移到液相,这一过程是物理过程,遵循亨利定律;
②恶臭物质的吸附、吸收过程。水溶液中恶臭成分被微生物吸附、吸收,恶臭成分从水中转移至微生物体内。作为吸收剂的水被再生复原,继而再用以溶解新的废气成分。被吸附的有机物经过生物转化,即通过微生物胞外酶对不溶性和胶体状有机物的溶解作用后才能相继地被微生物摄入体内。如淀粉、蛋白质等大分子有机物在微生物细胞外酶(水解酶)的作用下,被水解为小分子后再进入细胞体内。由此可见,当以污泥或膜形态存在的微生物表面一旦通过吸附而被有机物覆盖后,其进一步吸附的作用将受到限制,因而需要通过膜的表面更新或不断补充具有吸附能力的微生物菌胶团,才能保证此过程的顺利进行;
③恶臭物质的生物降解过程。进入微生物细胞的恶臭成分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。烃类和其他有机物成分被氧化分解为CO2和H2O,含硫还原性成分被氧化为S、SO42-;含氮成分被氧化分解成NH4+、NO2-和NO3-等。

生物膜原理图

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第2个回答  2022-10-21
生物除臭工艺包括以下几种:
一、植物提取液雾化除臭法
除臭机理:天然植物提取液是从大自然中的树木、花草中提取的油、汁或浸膏经微乳化后和水 形成的植物除臭剂,可被生物完全降解,无毒、无污染、可消除恶臭,且能使毒素 转变成无毒物质,对酸性、碱性和中性气体均起作用,其作用机理则基于化学反应 和生物物理过程。这是一种环境友好的、天然的恶臭清除方法,可科学、有效地对 恶臭进行控制和治理,是一种简单易行又廉价的技术。
利用天然植物提取液除臭技术在美国、加拿大、 日本等国家的研究应用已日益成熟, 在国内的应用也日益广泛。
喷洒植物提取液除臭的基本原理可以表述为:
1、 植物液通过控制设备经专用喷雾机喷洒成雾状, 在空间扩散为直径≤0.04mm 的液 滴,其液滴具有很大的比表面积和有很大的表面能,平均每摩尔约为几十千卡,这 个能量是许多元素中键能的 1/3~1/2。液滴的表面不仅能有效地吸附空气中的异味 分子,同时也能使被吸附的异味分子的立体构型发生改变,削弱了异味分子中的化 合键,使得异味分子的不稳定性增加,容易与其他分子进行化学反应。
2、植物提取液大多含有多个共轭双键体系,具有较强的提供电子对的能力,这样增 加了异味分子的反应活性。植物提取液与异味分子的反应还可以做如下表述:
(1) 酸碱反应 如植物提取液中含有生物碱,它可以与硫化氢、氨、有机氨、氨等臭气分子反应。
(2) 催化氧化反应 如硫化氢在一般情况下,不能与空气中的氧进行氧化反应。但在植物提取液中有效 成分的催化作用下,可与空气中的氧发生反应。
(3) 吸附与溶解 植物液中的一些糖类物质可吸附并溶解臭气中的异味分子。
二、离子除臭法
离子除臭法除臭机理:离子发生器的运作机理就是利用正、负离子来模拟大自然的自净修复功能达到治理 空气污染(异、臭味)的目的。具有活性的氧分子与污染物质分子可以互相作用并 能打破污染物原分子结构以减少危害。当空气吹过离子除臭设备时,一般来说,每 公升空气会形成一到二百万个活性氧分子群和集成串。当这些氧分子群与房间中那 些不新鲜的空气互相作用的时候,其浓度更浓了。氧分子恢复活动后就立刻开始对 空气进行消毒(细菌、孢子) 。通过渗入分裂区中和气味以重新组合分子。
正负氧离子在空气中的化学反应比较适度,因此,人类和动物都比较容易适应。正 负氧离子在大气中有如下几个特性:
(1) 杀菌消毒,减少空气中含菌量防止病菌传播。
(2) 中和、氧化、分解人们吸入的臭气。
(3) 空气中的离子明显改善了吸入体内的空气质量,增加了血液中的氧。欧州测试机构表明,在 0.001ppm 状态下,离子除臭设备的灭菌率可达到 80%-95%。离子法除臭设备除臭原理包括了物理和化学过程,过程涉及预荷电集尘、催化净化 及正负离子发生作用。
(1) 预荷电集尘过程 是利用不均匀的电场形成电晕放电,产生离子体,离子体中的电子、正负离子在电 场作用下与空气中的尘粒碰撞而附于尘粒上,由此吸附的污染空气中带不同电荷中 的细微颗粒和悬浮物,形成较大分子团沉降,进而从空气中得到有效的分离。
(2) 空气的催化净化机理 包括两个过程:一是在产生离子群体的过程中,一定数量的有害气体分子受高能作 用,本身分解成单质或转化为无害物质。二是离子群体中具有大量高能粒子和高活 性的自由基,这些活性粒子与大分子气体作用,打开了其分子内部的化学键并产生 了大量的自由基和强氧化性的 O3, 他们与有害气体发生反应而转化为无害的小分子 物质。新生态的氧离子具有很强的氧化性,它能有效的氧化分解不受负离子作用控 制的有机物。与污染气体反应后产生多余的氧离子(正) ,能与氧离子(负)很快结 合成中性氧,因而不会更多地对设备及环境造成不利影响。例如 CH3SH(甲硫醇)+氧化剂 SO2+CO2+H2O CH3SH 的阈值浓度为 1ppb, 很容易被人体嗅觉感觉, 而它被氧化分解后, 由于 CO2、 H2O 没有异味,而 SO2 的阈值浓度为 1ppm,比 CH3SH 的阈值小 1000 倍,所以处 理后异臭味会大大降低。氧离子不仅对 H2S、NH3 等常见的无机气体具有明显的治 理效果,而且能对许多挥发性有机化合物进行分解,从而去除异臭味。
(3) 正负离子发生作用 活跃的正离子可减少那些化学性能不受负离子作用和控制的不稳定有机化和物气 体,很多挥发性有机化合物(VOC)污染物质不受负离子作用而被正离子分解。同 样,分子失去电子时释放的电子瞬间与另一中性分子结合,使空气中有害物质分子 带有负电荷,而带负电荷的微粒与带正电荷的微粒不断结合,最终降落下沉。高能离子净化系统在欧洲主要应用于医院、办公室、公众大厅等,近些年逐步开发 应用于污水厂和污水提升泵的脱臭方面,在法国、英国、苏格兰、瑞典等国的应用 实例很多。
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