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  • 生物法處理有機廢氣-微生物降解

生物法處理有機廢氣-微生物降解

  •   生物法處理有機廢氣是利用微生物的生理過程,把有機廢氣中的有害物質轉化為簡單的無害的無機物,比如CO2、H2O及其它簡單無機物等,從而達到凈化廢氣的目的。自然界存在著各種微生物,能轉化大多數的無機物......
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  生物法處理有機廢氣是利用微生物的生理過程,把有機廢氣中的有害物質轉化為簡單的無害的無機物,比如CO2、H2O及其它簡單無機物等,從而達到凈化廢氣的目的。自然界存在著各種微生物,能轉化大多數的無機物和有機物,針對廢氣中的有機物種類,選擇合適的微生物,在一個有利于微生物生長的環境中,促使微生物有效地吸收廢氣中的有機物,通過微生物自身的新陳代謝,把有害的物質轉化為無害或低毒的物質。


  利用生物法處理廢氣時,不需要考慮再生和其他的處理過程,設備簡單、能耗低、安全可靠、無二次污染,是一種無害的有機廢氣處理方式。


  微生物降解過程

  生物法處理廢氣需要在液相中進行(也可以在固體表面的液膜中進行),按照普遍采用的處理流程,一般有四個步驟:

 ?。?)廢氣中的污染物首先進入液相(由氣膜擴散進入液膜)

 ?。?)液膜中的污染物在濃度差推動下擴散到生物膜,生物膜內的微生物開始吸收并分解有機物。

 ?。?)微生物將有機物分解為無害的CO2、H2O及其它簡單無機物。

 ?。?)生化反應產生的無害氣體從生物膜表面脫附進入氣相,水保留于生物膜內。

  整個過程的速率取決于:

  A. 氣相向固相的傳質速率(與污染物性質及反應器結構有關)

  B. 用于降解的活性生物的質量。

  C. 活性生物的降解速率(取決于污染物種類、微生物生長環境等因素)

  

  生物法廢氣處理優點

  生物法處理廢氣設備簡單,安裝方便;

  運行成本低,維護費用低,可以有效節省不必要的開支;

  全自動控制,只需定期投放生物菌種營養劑;

  惡臭物質分解快速,分解效率高達93%;

  無二次污染,不會產生其他對人體有害的氣體;

  設備使用年限長,微生物對廢氣更適應,處理效果越好、越穩定,良性循環;


  影響生物降解有機廢物的因素


  1.填料

  對填料的要求應該具備良好的傳質能力,有利于化學轉化的效率,應具備以下特性:

  a. 良好的微生物生長環境,適宜的營養物、溫度、濕度、pH、充足的碳源供給。

  b. 較大的比表面積。

  c. 足夠的結構強度,填料應有足夠間隙,防止溫度過高,利于氣體排放。

  d. 保有足夠水分,保證微生物的活性。

  e. 高孔隙率,增加氣體滯留時間。

  f. 填料體密度低。


  2. 溫度


適宜的溫度是微生物生存繁殖的必要條件,要保證菌群的大量存在,必須根據微生物的適宜溫度維持相應的環境,按照不同種類的菌群的適宜溫度,一般分為3類:

  a. 低溫性(<25℃)

  b. 中溫性(25—40℃)

  c. 高溫性(≧40℃)

  通常,利于有機物和無機物降解的微生物以中、高溫菌群為主,一般情況下,大多在25—35℃下進行,而35℃是大多數好氧菌群的更佳溫度。溫度還會對污染物造成某些影響,例如,溫度會使有機物在氣固液各相間發生轉移,溫度過高會降低有機物在液相和填料上的吸附。

  

  3. pH值

  pH會極大地影響生命的新陳代謝水平,只有適宜的pH才能保證微生物有更好的新陳代謝水平,大多數微生物的適宜pH在4—10,更佳pH在6.5—7.5


  4. 溶解氧

  根據微生物新陳代謝與氧的關系,一般把微生物分為:

  a. 好氧微生物

  氧的供應量與微生物的增長呈正相關,氧對好氧微生物的作用有2個:氧充當電子受體;在硫醇類、不飽和脂肪酸合成中提供氧。

  b. 兼性厭氧(或兼性好氧)微生物

  該類微生物具有脫氫酶和氧化酶,在無氧和有氧環境中均能生存。在有氧環境下,氧化酶活性強,細胞色素及電子傳遞體系的其他組分均正常存在;無氧環境中,氧化酶不活動,細胞色素及電子傳遞體系的其他組分會減少甚至全部喪失,通入足夠氧氣后,這些組分的合成會恢復。

  c. 厭氧微生物

  僅生存于無氧條件,只有在無氧條件下才能進行發酵或無氧呼吸。在降解過程中,應注意保持無氧狀態。


  5. 濕度

  濕度對降解的過程非常重要:

  a. 決定供養水平,如果填料的微孔中80—90%充滿水,則可能是無氧條件;

  b. 為微生物活動提供水分,足夠的水量能保證污染物完全進入液相,提高污染物降解率。

  c. 填料濕度過低會導致微生物失活,填料收縮、破裂導致氣流短流;濕度過高,會使氣流通過濾床壓降增大,停留時間降低,還會引起供養不足,形成厭氧區,產生臭味。實驗表明:填料適宜濕度應維持:40—60%;對于致密的填料和憎水的揮發性有機物,佳含水量維持40% ;而密度較小且多孔的填料和親水性有機物,更佳含水率不應低于60% 。


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