试析生物过滤器在臭气处理中的应用研究

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1、安徽农业大学硕士学位论文生物过滤器在臭气处理中的应用研究姓名：涂德浴申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：张肇鲲;董红敏20040401摘要环境是人类赖以生存和发展的基础，但是人类在生产和生活中会不可避免地对环境产生各种负面影响，其中臭气和挥发性有机污染物(VOcs)给人们带来的影响正受到环境科研工作者越来越大的重视。用生物过滤法来处理此类问题由于有着其它传统处理方法所无法比拟的优越性而受到世界各国的广泛关注。对于大流量、低浓度的挥发性有机废气和恶臭气体，如果使用传统的物理或化学方法来处理则投资大、操作复杂、运行成本高。而生物处理方法因其具

2、有成本低、操作简单、技术清洁、无二次污染等优点而受到青睐，成为当前研究的热点。生物法是利用微生物将废气中有机污染物降解或转化为无害或低害类物质的过程。过滤器中的多孔填料表面覆盖有生物膜，废气流经填料床时，通过扩散过程，把污染成分传递到生物膜，并与膜内的微生物相接触而发生生物化学反应，污染物得到降解。在较佳操作条件下，污染物能被较为完全地降解为c02、H20和N2等，同时形成新的微生物，维持生物膜的新陈代谢。国外利用生物过滤技术，在处理低浓度、高流量的挥发性有机污染物(vOcs)和臭气控制中已经取得广泛的应用。我国当前对挥发性有机污染物和恶臭气体的排放

3、还未给予足够的重视，对生物过滤法处理气态污染物这方面的研究也比较少。本课题的主要研究目的是通过对影响过滤器性能的各操作参数的控制，选择最佳的操作条件(如充足的水分和氧气等)来研究生物过滤器在不同的工作条件下(如不同的进气流量等)对所选填料对气体污染物的去除效果，同时通过改变填料的种类和搭配，通过相关对比试验来考察不同填料对废气的去除效果。本课题的研究方法为：采用腐熟堆肥为过滤器的主要填料和微生物的提供者，分别以木屑、珍珠岩和陶粒为辅助填料；在过滤器的进气口、下部、中部和出气口开设采样点，用采气袋采回实验室进行检测；通过检测不同采样点气体中氨气和硫化氢

4、等气体浓度的变化来反映过滤器的过滤性能；对于过滤器的抗冲击性实验分别采用改变进气流量负荷和使过滤器停止工作两种方式来检验。实验结果表明，在较佳的操作条件下以堆肥为主要填料的生物过滤器对氨气和硫化氢有很好的去除效果，其出气口的氨气和硫化氢的去除率可达90％以上，其排放浓度完全可以达到国家的排放标准；过滤器对工作条件的改变有很好的抗冲击能力，在起步阶段需要较长的适应阶段，一般为一到两个个星期左右，在平稳工作阶段，改变进气口的流量或停止进气，过滤器可以在几个小时之内恢复其正常的工作状况；同时填料的选择和搭配对过滤器的性能有很大的影响，以堆肥和木屑按质量比4

5、：l搭配的填料对臭气有比较高的去除率，缺点是填料压降比较大。耗能高，而以堆肥和珍珠岩按质量比l；5搭配的填料间隙率高，压降比较低。气体停留时间长。¨耗能低；同时实验结果表明填料保持合适的含水率和污染物在填料内停留足够的时间是微生物迸行生物降解的两个首要条件。论文最后对生物过滤器的应用前景进行了分析并提出下一步试验和研究的方向和建议。关键词：生物过滤器，臭气处理，填料．去除率IIlAbstractTheenviromnentisthefbundationfbrhumansurvival，and“isinevitabletobringsomenegati

6、veimpactonhumansurroundingsduringtheprocessofproductionandliVingAmongthesequestionstheinnuencebrou曲tbyodorsandVolatileo唱aniccompounds(VOCS)amusemoreandmoreregardstoenvironmentalscientmcresearchers．TheworldnationsarepayingabroadattentiontobiofiltrationbecauseithassomeadVantagesc

7、omparedwithsomeconventionalmethods．Itwillbehigh-costininVestmentandmostcomplexityinoperationtodealwitlllargenuxandlow-concentrationpollutantsbyconventjonalphysicaJandchemjcalmeans。BiofjllrationhasbecomearesearchhotSpotbecauseitpossessestheadvantagesofbeinganenVironmentallyf}ien

8、dlyandcost—e矗、ec“vetechnolog矿Biofiltrationisapmcessinw