生物法处理有机废气(超详细).docx

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1、。生物法处理废气废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。自然界中存在各种各样的微生物，几乎所有无机的和有机的污染物都能转化。生物处理不需要再生和其他高级处理过程，与其他净化法相比，具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点，但不能回收利用污染物质。1.2.3.1基本原理在适宜的环境条件下，微生物不断吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水，以及细胞物质等。1.2.3.2微生物降解污染物的过程由于微生

2、物将废气中的有害物质进行转化的过程在气相中难以进行，所以废气中气态污染物首先要经气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程，然后污染物才在液相或固体表面被微生物吸附降解。按照Ottengraf提出的生物膜理论，生物法净化处理工业废气一般要经历以下四个步骤（图1-1)。1)废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中（由气膜扩散进入液膜)；2)溶解于液膜中的污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收；3)微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产品或者C02、水等；4)生化反应产物002从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体，而1120则被保持在生物膜内。

3、气态污染物的生物处理过程也是人类对自然过程的强化和工程控制，其过程的速率取决于：①气相向液固相的传质速率（与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关);②能起降解作用的活性生物质量；③生物降解速率（与污染物的种类、生物生长环境条件、控制作用有关)。表1-1列出了各种气态污染物的生物降解效果。-可编辑修改-。填料固液混合层图1-1生物法净化工业废气的传质降解模型表1-1微生物对各种气态污染物的生物降解效果化合物生物降解效果甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丁醇、四氢呋喃、甲醛、乙醛、丁醛、三甲胺非常好苯、丙酮、乙酸乙酯、苯酚、二甲基硫、噻吩、甲基硫醇、二硫化碳、酰胺类、吡好啶、乙腈

4、、异腈类、氯酚甲烷、戊烷、环己烷、乙醚、二氯甲烷较差1,1,1-三氯甲烷无乙炔，异丁烯酸甲酯、异氰酸酯、三氯乙烯、四氯乙烯不明1.2.3.3废气生物处理的微生物-可编辑修改-。按照获取营养的方式不同，用于污染物生物降解的微生物有两大类：自养菌和异养菌。自养菌可以在无有机碳和氧的条件下，以光和氨、硫化氢、硫和铁离子等的氧化获得必要的能量，而生长所需的碳则由二氧化碳通过卡尔文循环提供，因此它特别适合于无机物的转化。由于自养菌的能量转换过程缓慢，导致其生长速率也非常慢，其生物负荷不可能很大，因此对无机气态污染物采用生物处理方法比较困难，仅有少数工艺找到了适当种类的细菌，如采用硝

5、化、反硝化及硫酸菌等去除浓度不太高的臭味气体硫化氢、氨等。异养菌则是通过有机化合物的氧化来获取营养物和能量，适合进行有机物的转化,在适当的温度、酸碱度和有氧的条件下，该类微生物能较快地完成污染物的降解。事实上，国内外广泛应用的是异养菌降解有机物如乙醇、硫醇、酚、甲酚、吲哚、脂肪酸、乙醛、胺等。特定的微生物群落具有特定的污染物处理对象。在某些情况下，起净化作用的多种微生物在相同条件下均可正常繁殖。因此，在一个装置内可同时处理含多种污染物的气体。在废气生物处理的系统中，微生物是工作的主体，只有了解和掌握微生物的基本生理特性，筛选、培育出优势高效菌种，才能获得较好的净化效果。以

6、一种物质作为目标污染物的微生物菌种一般是通过污泥驯化或培养的方法来进行（表1-2)。表1-2用于大气污染控制的一些微生物菌属种类微生物目标污染物举例假单胞菌属（Pseudomonas)小分子烃类乙烷诺卡式菌属（Nocardia)小分子芳香族化合物二甲苯、苯乙烯黄杆菌属（Flavobacterium)氯代化合物氯甲烷、五氯苯酹放线菌属（Actinomyces)芳香族化合物甲苯真菌（Fungi)聚合高分子聚乙烯氧化亚铁硫杆菌（T.ferrooxidans)无机硫化物二氧化硫、硫化氢氧化硫硫杆菌（T.thiooxidans)有机硫化物硫醇（RSH)而对于含有复杂的、多种污染成分

7、的目标污染物，则必须用混合培养的方法，驯化、培育出分工、协作的微生物菌群来完成污染物的降解任务。1.2.3.4影响生物净化废气的主要因素生物法主要依靠微生物的作用来去除气体中的污染物，微生物的活性决定了反应器的性能。因此反应器的条件应适合微生物的生长，这些条件包括填料（介质)、湿度、pH、溶解氧浓度、温度和污染物的浓度等。(1)填料-可编辑修改-。对所有类型的生物净化器而言，理想的填料应是良好的传质和发生化学转化的场所，具有以下性质：1)最佳的微生物生长环境：营养物、湿度、pH和碳源的供应不受限制；2)较大的比表面积：接触面积