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生物膜法在香料厂有机废气治理的应用
发布者:有机废气治理  点击:149

生物除臭,即生物膜法除臭,就是将微生物固定附着在多孔性介质填料表面,利用微生物的新陈代谢生命活动将废气中的有害物质转变为简单的无机物及细胞质并降解成CO2、H2O和中性盐的处理技术。文章分析生物膜法除臭技术在某香料厂有机废气治理的应用实例,实践证明生物膜法除臭对香料厂恶臭处理效果明显,对TVOCs去除率可以达到90%左右。

1概述

           生物除臭,即生物膜法除臭,就是将微生物固定附着在多孔性介质填料表面,并使污染空气在填料床层中进行生物处理,挥发性有机物等污染物吸附在孔隙表面,被孔隙中的微生物所耗用,利用微生物的新陈代谢生命活动将废气中的有害物质转变为简单的无机物及细胞质并降解成CO2、H2O和中性盐。目前在世界上公认影响较大的是荷兰学者奥腾格拉夫(Ottengraf)依据传统的气体吸收双膜理论提出的生物膜理论(也可定义为“吸收-生物膜”理论)。

生物除臭技术是将自然界的有机生物降解过程应用于工业废气的处理特别是用于有机废气(臭气)的净化处理,是近几年才发展起来的一种运行费用低、行之有效的方法。

2生物除臭原理

           微生物+污染物+O2→细胞物质+CO2+H2O

           生物膜除臭过程主要分为以下几个阶段。

           气液扩散阶段:臭气中的化学物质首先通过填料气/液界面由气相转移到液相;

           液固扩散阶段:废气中的异味化学物由液相扩散到生物填料的生物膜;

           生物氧化阶段:生物填料表面形成的生物膜中的微生物把异味气体分子氧化,同时生物膜会引起氮或磷等营养物质及氧气的扩散和吸收。

           生物膜净化器通过上述三个阶段把废气中的污染物质转化为二氧化碳、水、无机盐、矿物质等。从而达到异味净化的目的。

微生物作用原理示意如图1

3生物膜法除臭在香料厂有机废气治理的应用实例

3.1研究对象

           文章以某香料生产企业为例,从处理效果、恶臭治理分析该企业在应用生物膜法除臭处理恶臭有机废气的成效。

3.2生产工艺及有机废气污染源分析

           该香料生产厂不生产上游原料,主要是采购各类原料,按照一定的配方比例进行混合、搅拌,然后可做成品出货。其主要污染在于投料、混合、出料等工序中挥发的有机废气,原料含多种酯类、醇类等具有气味的有机物,大多具有挥发性,且嗅觉阈值较低,成分多而且复杂,因此在废气处理上具有一定的难度,TVOCs约在5kg/h左右,浓度在300~500mg/m3。

3.3生物膜法系统的处理工艺

3.3.1处理流程及简述

该厂使用生物除臭系统处理工艺流程如图2

           含各种恶臭污染物的废气经过岗位收集后,由风管引出后进入洗涤塔,首先进行预处理及增湿,然后进入生物滤塔,气体中的有害成分在微生物作用下被分解,气体得到净化,净化后的气体由风机排空。废气在生物除臭系统中的流向示意图如图3。

           洗涤塔的供水由洗涤泵供给,从塔顶喷淋而下,随洗涤下来的污染物一起回流至储水箱中,循环使用。生物滤塔中的水由喷淋泵供给,气液逆流接触,提供微生物生长需要的养份,该循环液后回流至储水池循环使用。为维持微生物生长需要,定期向储水池加营养液,该营养液由加药泵供给。

3.3.2处理效果分析

           该套系统在某厂运行了半年,按照该公司日常监测数据(2010年3月),统计的治理前后TVOC排放速率、浓度等数据见表1

3.3.3生物除臭工艺特点

           (1)生物膜净化系统的异味处理效果非常好,在任何季节都能满足各地严格的环保要求。

           (2)净化效率高,不产生二次大气污染。

           (3)微生物能够依靠填料中的有机质生长,因此停工后再使用启动速度快,周末停机或停工1~2周后再启动能立即达到很好的处理效果,几小时后就能达到佳处理效果。停止运行3~4周再启动,几天内恢复佳的处理效果。

           (4)生物膜净化系统缓冲容量大,能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作,耐冲击负荷的能力强。

           (5)生物膜净化系统运行采用全自动控制,性能稳定,无须专人操作。易损部件少,维护管理简单,可以实现无人管理,工人只需巡视是否有机器发生故障。

           (6)生物膜净化系统塔体采用玻璃钢结构,防腐性能优越,整体性强,便于运输、安装;在增加处理容量时只需添加组件,易于实施;也便于气源分散条件下的分别处理。

           (7)生物膜净化系统塔能耗非常低,运行费用低,净化系统塔的压力损失也只有500~1200Pa左右。

4小结

           该工艺与设备适用于垃圾中转站、污水处理厂、香料、化工橡胶、塑料、烟草加工、养殖场等行业产生异味(臭味)的工业生产装置的净化处理。可处理的污染物包括苯、甲苯、二甲苯、醇、醛、酮、酚、酯、四氢呋喃、硫醇等有机废气。此外,还可以用于处理氨、H2S和NOX等无机气体。实际运行情况表明,该除臭系统运行稳定,处理后的废气能够达标排放。


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