VOCs生物凈化工藝與主要影響因數(shù)解析
VOCs廢氣生物處理興起于荷蘭和德國,尤其適用于中又進了一步、低濃度廢氣的處理組合運用。生物法原理主要是利用微生物代謝活動激發創作,將VOCs轉(zhuǎn)化為細(xì)胞代謝的能源不要畏懼、細(xì)胞組成物質(zhì)及無害的小分子物質(zhì)(如水建設應用、二氧化碳等)基石之一。其優(yōu)缺點(diǎn)如下:
優(yōu)點(diǎn):反應(yīng)條件溫和聯動、設(shè)備簡單、操作方便共同努力、運(yùn)行費(fèi)用低組成部分,二次污染小、可處理不同性質(zhì)的混合氣體等。
局限:其生物降解速率有限的過程中,承受負(fù)荷不能過高發展契機,對具有生物毒性的物質(zhì)處理效果較差。
一促進進步、凈化工藝
VOCs和惡臭廢氣生物處理工藝主要包括生物濾池發力、生物滴濾塔、生物洗滌器迎來新的篇章、膜生物反應(yīng)器共創美好。其中,生物過濾器和生物滴濾器應(yīng)用最為廣泛薄弱點,膜生物反應(yīng)器尚限于實(shí)驗(yàn)室研究階段覆蓋範圍。
1、生物過濾
在生物過濾過程中形勢,VOCs廢氣流經(jīng)過加壓預(yù)濕后實踐者,進(jìn)入過濾塔與濾料層表面的生物膜接觸取得明顯成效,VOCs從氣相轉(zhuǎn)移到生物膜中被膜內(nèi)的微生物迅速降解和利用約定管轄,轉(zhuǎn)化為自身生物質(zhì)、水創新的技術、CO2和其他小分子物質(zhì)發揮。生物過濾法適用于種類廣泛的VOCs廢氣處理,如短鏈烴類快速增長、單環(huán)芳烴開放以來、氯代烴、醇高質量、醛提供了有力支撐、酮、羧酸以及含硫前景、氮的有機(jī)物進一步意見,其典型的應(yīng)用領(lǐng)域包括印刷、噴涂行業(yè)共享應用、污水處理和畜禽養(yǎng)殖業(yè)等生產能力。該方法特點(diǎn)是操作簡單,運(yùn)行費(fèi)用低示範推廣、適用范圍廣處理方法,不產(chǎn)生二次污染,但反應(yīng)條件不易控制持續向好,易堵塞習慣、氣體短流、溝流進展情況,占地多的積極性,且對進(jìn)氣負(fù)荷變化適應(yīng)慢方案。
2、生物滴濾
生物滴濾是生物過濾工藝的改進(jìn)十大行動,其床層填料多為惰性物質(zhì)左右,與生物過濾相比,降低了氣體通過床層的阻力綜合措施,由于連續(xù)流動的液體通過填充層可靠保障,使得反應(yīng)條件(如pH、營養(yǎng)物濃度)易于控制設計標準,單位體積填料的生物量高開展,更適合凈化負(fù)荷較高的廢氣,同時克服了生物過濾不利于處理產(chǎn)酸廢氣的特點(diǎn)發揮重要帶動作用,可有效去除經(jīng)生物降解產(chǎn)生酸性代謝產(chǎn)物的VOCs廢氣意向。據(jù)報道,生物滴濾反應(yīng)器處理的VOCs主要有烷烴文化價值、烯烴形式、醇、酮不斷完善、酯數字化、單環(huán)芳烴、鹵代烴等基礎上。但生物滴濾反應(yīng)器由于連續(xù)流動液相的存在各領域,使得亨利系數(shù)較大的污染物不容易被去除。
3保持競爭優勢、生物洗滌
生物洗滌器又叫生物洗滌池進行培訓,由傳質(zhì)洗滌器和生物降解反應(yīng)器組成。廢氣首先進(jìn)入洗滌器長效機製,與惰性填料上的微生物及由生化反應(yīng)器過來的泥水混合物進(jìn)行傳質(zhì)吸附法治力量、吸收,部分有機(jī)物在此被降解進入當下,液相中的大部分有機(jī)物進(jìn)入生化反應(yīng)器紮實,通過懸浮污泥的代謝作用被降解掉,生化反應(yīng)器出水進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離新體系,上清液排出投入力度,污泥回流。
生物洗滌法也叫生物吸收法不難發現,在運(yùn)行過程中廢氣不需要增濕貢獻法治,由于系統(tǒng)由2個獨(dú)立的反應(yīng)單元組成,易于控制反應(yīng)條件,壓力損失低攻堅克難,但其傳質(zhì)表面積低管理,廢氣必須溶于液相,需大量供氧才能維持高降解率雙向互動,而且存在剩余污泥效率和安,運(yùn)行費(fèi)用也較高。
4品牌、膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器是一種新型廢氣生物處理工藝深入開展,在中空纖維膜生物反應(yīng)器中,纖維膜外表面生長一層薄薄的生物膜等形式,懸浮液在纖維膜外表面循環(huán)技術的開發,直接與生物膜接觸。廢氣從生物反應(yīng)器進(jìn)氣口分散進(jìn)入各根纖維膜膜腔飛躍,依靠濃度梯度氣體分子通過膜壁傳質(zhì)至外層的活性生物膜后得以降解更高效。其氣流和液流分別在纖維膜的兩側(cè),在液相面的纖維膜上形成生物膜重要部署,其比表面積大具體而言、生物量高,可清除過量的生物量以防堵塞的過程中,可向流動的液相添加pH緩沖劑發展契機、營養(yǎng)物質(zhì)、共代謝物及其他促進(jìn)劑促進進步,也可排除有毒或抑制性的產(chǎn)物,保持較高的微生物活性優勢領先。
國外已有一些采用膜生物反應(yīng)器處理甲苯和BTEX(苯迎來新的篇章、乙苯、二甲苯和甲苯)的報道不可缺少,雖然這些研究都取得了較好的效果蓬勃發展,但生物膜反應(yīng)器的構(gòu)建和運(yùn)行成本高,使其在處理VOCs廢氣的實(shí)際應(yīng)用中受到了限制積極回應。
鑒于生物反應(yīng)器的各種優(yōu)點(diǎn)重要性,使得它們在各行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。生物過濾塔適用于處理肉類加工廠多種場景、動物飼養(yǎng)場多元化服務體系、污水處理廠和堆肥廠等處產(chǎn)生的廢氣。珠海吉大水質(zhì)凈化廠利用生物濾池處理惡臭氣體量為57000m3/h擴大公共數據,并且達(dá)到廢氣排放二級標(biāo)準(zhǔn)深度。生物滴濾塔已成功用于化工廠、食品廠、污水泵站等方面的廢氣凈化和脫臭開拓創新。
二持續發展、主要影響因素
1.廢氣性質(zhì)
廢氣組分的可生物降解性和水溶性是影響生物處理工藝降解性能的主要因素之一。傳統(tǒng)生物過濾/滴濾工藝常被認(rèn)為不適合處理難生物降解和低水溶性的組分促進善治。疏水性VOCs從氣相到水相較慢的傳質(zhì)速率常導(dǎo)致其較低的生物降解率擴大。研究表明:污染物的去除能力與亨利系數(shù)和疏水性有關(guān),且污染物的最大去除能力遵循以下順序:醇類>酯類>酮類>芳香類>芳香烴類>烷烴類發揮效力。
針對難生物降解組分進行探討,有研究者以紫外光氧化作為預(yù)處理技術(shù),以生物技術(shù)作為主體凈化工藝服務水平,通過紫外光氧化預(yù)處理最新,將難降解污染物轉(zhuǎn)化為易生物降解的水溶性物質(zhì),提高后續(xù)生物凈化單元的處理效果處理方法。針對疏水性組分重要作用,主要在反應(yīng)器中引入疏水性有機(jī)相強(qiáng)化該類物質(zhì)的傳質(zhì),進(jìn)而提高其生物凈化效率習慣。
2.降解菌
微生物在廢氣生物處理系統(tǒng)中起著決定性作用充足。廢氣生物處理裝置在啟動期需對填料層接種微生物。接種的微生物菌種可以為活性污泥的積極性、專門馴化培養(yǎng)的純種微生物]或人為構(gòu)建的復(fù)合微生物菌群綠色化發展。選育優(yōu)異菌種并優(yōu)化其生存條件是目前該技術(shù)的主要研究方向之一。此外使命責任,基于菌種的代謝特征效果,人為構(gòu)建生態(tài)結(jié)構(gòu)合理的復(fù)合微生物菌群,對縮短反應(yīng)器的啟動周期合規意識、提高接種微生物的競爭性和保持反應(yīng)器持續(xù)高效性具有重要意義密度增加。
處理VOCs廢氣的微生物種群很多,在反應(yīng)器中占主體的多為異養(yǎng)型微生物創新內容,以細(xì)菌為主機遇與挑戰,其次真菌,還有放線菌和酵母菌善於監督,也有少量蠕蟲集成技術、線蟲等原生動物。研究發(fā)現(xiàn)廢氣生物降解過程中更合理,污染物降解主要與細(xì)菌有關(guān)適應能力,但目前的研究證明,真菌有可能成為廢氣生物處理過程中更具有廣闊前景的菌類有所應,作為典型的氣生型微生物足了準備,其具有較大的比表面積合作關系,對干燥環(huán)境或強(qiáng)酸環(huán)境具有較強(qiáng)的耐受能力,表現(xiàn)出比細(xì)菌更好的對疏水性VOCs的去除性能深刻內涵。
微生物群落結(jié)構(gòu)及代謝功能的動態(tài)變化將對反應(yīng)器的宏觀處理能力產(chǎn)生影響傳遞。不同反應(yīng)器運(yùn)行條件,形成的微生物群落結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢種群就不同深入闡釋。調(diào)控微生物群落的方法有:控制反應(yīng)器內(nèi)微環(huán)境相關性、采用高效菌種接種或生物強(qiáng)化。傳統(tǒng)的生物技術(shù)局限于微生物的定量與表征上物聯與互聯。但隨著分子生物學(xué)的發(fā)展穩定,一些分子生物技術(shù),如變性梯度凝膠電泳供給、熒光原位雜交等已經(jīng)用于研究微生物群落結(jié)構(gòu)及生態(tài)特征優勢與挑戰。
3.填料結(jié)構(gòu)與特性
填料是廢氣生物處理裝置的核心部分,其性能影響微生物的附著及系統(tǒng)的運(yùn)行效果解決方案。理想的填料一般應(yīng)具備比表面積大趨勢、過濾阻力小、抗堵性能強(qiáng)上高質量、適合微生物附著生長一站式服務、持水能力強(qiáng)、堆積密度小著力增加、機(jī)械強(qiáng)度智能化、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、使用壽命長處理、易獲得建設、價廉等優(yōu)點(diǎn)。
生物過濾法常采用有機(jī)活性填料為主要填料助力各業。常用的有機(jī)活性填料有土壤極致用戶體驗、堆肥、泥炭應用、硅藻土、樹皮等或其混合物其中堆肥最為常用]品率。有機(jī)活性填料具有價廉相貫通、富含營養(yǎng)物質(zhì)和易于微生物附著等優(yōu)點(diǎn),但該類填料的有機(jī)物會逐漸降解礦化積極影響,導(dǎo)致填料層壓實(shí)和堵塞自動化方案,縮短填料的使用壽命。因此越來越重要,有機(jī)填料和無機(jī)填料制成的復(fù)合填料是目前的研究熱點(diǎn)線上線下。
生物滴濾的床層由惰性填料組成發揮重要作用,該類裝置的改進(jìn)與發(fā)展主要體現(xiàn)在填料的改進(jìn)與發(fā)展上。傳統(tǒng)的生物滴濾填料有卵石數據顯示、粗碎石高質量、木炭、陶粒記得牢、火山巖等註入了新的力量,該類填料存在處理效率低、易堵塞等問題更多可能性。新型生物滴濾填料的研究與開發(fā)主要表現(xiàn)在材質(zhì)和結(jié)構(gòu)方面的不斷改進(jìn)去創新,主要包括:聚氨酯泡沫、聚丙烯球緊迫性、聚乙烯球結構、硅藻土、不銹鋼高效、分子篩等溝通協調。生物填料的發(fā)展主要為對已知天然活性填料進(jìn)行改性以提高填料的綜合性能或人為增加填料比表面積和強(qiáng)度、提高孔隙率便利性、減輕重量全面展示,防止填料壓實(shí)和氣體短流。
4.pH和溫度
噴淋營養(yǎng)液的pH是影響廢氣生物凈化性能的主要運(yùn)行參數(shù)之一深刻認識。反應(yīng)體系營養(yǎng)液pH多保持在5~8之間核心技術。一些研究表明,較低的pH(<4.2)影響微生物的降解活性進(jìn)而影響反應(yīng)體系的降解性能主動性。
溫度是影響生物凈化性能的關(guān)鍵參數(shù)之一創造性。填料層中的微生物多為中溫性生物,床層溫度可為10~42℃道路,大部分實(shí)驗(yàn)研究和工程應(yīng)用的生物滴濾/過濾體系在環(huán)境溫度15~30℃運(yùn)行規模設備。然而,許多工業(yè)廢氣排放溫度高于環(huán)境溫度指導,因此競爭力,常規(guī)處理工藝需要對排放廢氣進(jìn)行預(yù)冷卻處理,導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用增加進一步完善。
為了降低成本集聚,一些研究者研究了嗜熱菌在廢氣生物處理中的應(yīng)用。有研究表明調整推進,嗜熱型生物反應(yīng)器的運(yùn)行溫度一般控制在45~75℃狀況,如在50℃應(yīng)用生物過濾處理BTEX廢氣,其最大去除負(fù)荷達(dá)218g/(m3˙h)(平均去除率>83%)機製;在45~50℃處理乙酸乙酯廢氣全過程,其運(yùn)行性能優(yōu)于同等條件的中溫反應(yīng)器集成應用;采用生物滴濾處理異丁醛和2-戊酮混合廢氣,在52℃較25℃可獲得更高的去除能力不負眾望。
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