生物法處理廢氣原理以及工藝流程

1.生物法概述

生物法處理廢氣主要是利用微生物將廢氣中有機汙染物及惡臭物質降解及轉化為無害或低分子化合物。

2.生物處理廢氣方法

目前生物處理方法主要有：生物過濾法，生物吸收法和生物滴濾法等。

3.生物過濾法原理以及工藝

生物過濾法

（1）生物過濾法原理

生物過濾法的基本原理：?生物過濾法是指將濕化的有機廢氣通入填充有填料如土壤、堆肥、泥煤、樹皮、珍珠岩、活性炭等的生物過濾器中，與在填料上所附著生長的生物膜（微生物）接觸，被微生物所吸附降解,轉化為簡單的無機物如（如CO2、H2O、SO42-、NO3-和Cl-等）或合成新細胞物質的過程，處理後的氣體在從生物過濾器的另一端排出。

（2）生物過濾工藝

生物過濾工藝是利用有較強吸附能力的填料如鬆樹皮、活性炭、陶粒、堆肥等完成對廢氣汙染物的吸附，填料中有大量的微生物，微生物通過吸收捕獲廢氣中的汙染物，通過微生物的代謝作用完成對汙染物的降解。

在生物過濾器工藝中，廢氣先通過加濕，然後進入生物過濾床。濕潤的汙染氣流通過固定有混合菌種的多孔填料，經淨化後氣體被排出生物過濾器係統。生物過濾器一般不需要額外補充營養物質（營養不足時，可以偶爾噴灑，主要是補充氮源或者是磷源），這是因為生物過濾器的填料通常是土壤，堆肥，泥炭，木屑，樹皮，顆粒活性炭和塑料材料或者數種材料混合使用，所以本身就為微生物的生長提供了足夠的營養以及微量營養素。生物過濾器中填料大多包含豐富的菌種，當然也可以額外接種微生物。生物過濾工藝的核心是生物過濾床，理想的生物過濾床應有如下重要特征：(1)用於微生物膜生長以及氣/生物膜傳質的高比表麵積；(2)高空隙率，以促進氣體均勾分布；(3)良好的保水能力，避免床層幹燥；(4)存在有效的固有營養物質；(5)存在密集的和多樣化的固有菌群。

生物過濾工藝處理廢氣具有工藝簡單、操作方便、運行成本低和處理效果好等優點，而且菌種附著在固定填料上比較穩定不易流失。當然，生物過濾工藝也有著自身的局限性，隻適合處理溶解度高、易生化降解的VOCs，尤其是對高濃度廢氣處理效果較差，耐衝擊負荷能力弱，濾床需要定期更換等缺點。

生物濾池除臭設備

生物洗滌法

（1）生物洗滌法原理

生物洗滌法的基本原理：生物吸收法也叫生物洗滌法。它是利用由微生物、營養物和水組成的微生物吸收液處理有機廢氣,適合於去除可溶性有機廢氣。吸收了廢氣的微生物混合液再進行好氧處理，去除液體中吸收的汙染物，經處理後的吸收液再重複使用。在生物洗滌法中，微生物及其營養物配料存在於液體中，氣體汙染物通過與懸浮液的接觸轉移到液體中，從而被微生物降解。

生物洗滌工藝

生物洗滌工藝是一個由裝有惰性填料的吸收器和一個活性汙泥反應器組成的懸浮活性汙泥處理係統，吸收器內的惰性填充材料，其主要用於增加氣液相的接觸麵積，而不是作為生物相的載體。洗滌循環液從吸收室頂部噴淋而下，使廢氣中的汙染物和氧氣通過溶解和吸附作用實現從氣相至液相的轉移，部分的有機物被直接降解，大部分的有機物進入到活性汙泥處理係統，通過活性汙泥係統實現有機物的降解，洗滌循環液在活性汙泥係統中通過曝氣再生。目前，大多數生物洗滌器的運行是以汙水處理廠的活性汙泥作為接種。

生物洗滌工藝的優點是阻力小壓降低、填料由於具有較大的孔隙率因此不易堵塞，不需要定期更換填料，運行過程和反應條件易於控製。但是，其適合治理易溶VOCs，如醇、酮類(Henry係數<0.01)，汙染物濃度一般低於5000 mg/Nm3、氣液傳質的比表麵積較小(通常<300 m2·m-3)；由於生物洗滌工藝所需的運行設備較多，運行成本較高，且不宜處理進氣流量較大的廢氣，在一定程度限製了生物洗滌工藝在處理工業廢氣中的應用。

生物洗滌塔

生物滴濾法

（1）生物滴濾法原理

生物滴濾法的基本原理：生物滴濾法處理VOCs的原理與生物過濾法基本相同,它是介於生物過濾法與生物洗滌法之間的一種生物處理技術。生物滴濾反應器中一般填充惰性填料,如陶瓷、碎石、珍珠岩、塑料材質填料等，在此係統中填料僅為微生物提供一定的附著表麵。廢氣同生長在惰性填料上的生物膜（微生物）接觸,從而被生物降解。

生物滴濾工藝

生物滴濾池，是一種介於生物過濾法和生物洗滌法之間的處理工藝。相比生物過濾器，生物滴濾器中所用的填料是陶瓷、木炭、聚丙烯小球、顆粒活性炭等惰性材料，其不能提供微生物生存以及生長的營養物質。填料隻是作為生物生長的載體，但其填料空隙率比生物過濾器高，使用壽命更長，流體阻力小。生物滴濾器整個係統的正常工作必須要有營養液，並通過循環泵將營養液噴淋到吸收塔內的填料上，營養液中一些營養物質(主要是氮源，磷源以及一些痕量元素)外，還起到了調節pH和控製塔內濕度的作用。有機氣體在進入吸收塔前也需要加濕，然後被惰性載體上的生物吸附並降解。

相比而言，生物滴濾器能處理範圍更廣的汙染物，承受更大的汙染負荷。這是因為生物滴濾器內的環境條件更好控製，而且潛在的有毒、頑固代謝產物會從係統中被清除出去。需要注意的是，生物滴濾器基於滴流的機製，因此這種工藝更適合於水溶性VOCs（Henry係數<0.1），當然由於微生物和汙染物之間的接觸是同時發生的，所以對於VOCs在水中溶解度沒有生物洗滌器要求那麽高。另外，由於微生物和汙染物之間的接觸發生在VOCs擴散到液膜之後，所以對生物滴濾器運行而言，液體流速和循環速度被認為是影響其性能的重要參數。

生物滴濾池的優點在於其運營和投入成本低；日常操作簡便；可以人為投加必須的營養物，並調節pH值；適合中高濃度的汙染物氣體淨化。但也有自身的局限性，比如因為塔內微生物的快速繁殖導致的填料層堵塞，壓降升高，生物滴濾係統的運行效率下降，必須采取反衝洗等方法來恢複生物滴濾係統的功能，目前常用的防治填料層堵塞的方法有漫灌衝洗法、酸/堿反衝洗、營養限製等。

雖然生物法在處理揮發性有機廢氣方麵有很多的優點和好處，但是它也有一些不足，生物法的缺點主要是所能承載的汙染物負荷不能太高,因而一般占地較大。

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