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        生物法有機廢氣處理設備
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        生物法如何凈化VOCs?

        一:生物法凈化VOCs原理

        生物法凈化VOCs廢氣的機理如圖1.1所示。VOCs廢氣的生物凈化是微生物通過代謝活動,將廢氣中的VOCs轉化為簡單的無機物(CO2,水等)及細胞組成物質的過程。廢氣的生物凈化過程與廢水的生物凈化過程有很大的區別:對于前者,由于氣、液相(或固體表面液膜)之間的有機物濃度梯度和水溶性的作用,廢氣中的污染物首先要經過氣、液相間的傳質過程,然后在液相中被微生物降解,產生的代謝物一部分溶于液相,一部分作為細胞物質或細胞代謝能源,還有一部分(如CO2)則從液相轉移到氣相。廢氣中的污染物通過上述過程不斷減少,從而被凈化。

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        圖1.1 生物法凈化VOCs機理


        用于降解氣相污染物的微生物種類很多,根據能源利用情況可以分為自養菌和異養菌:自養菌利用無機碳作為能源,因此一般存在于生物除臭塔中;異養菌則是通過氧化有機物來獲得能量,在適宜的溫度、pH值和有氧的條件下,能較快地完成降解過程。在生物濾塔運行初期,微生物對污染物有一個適應過程,其種群和數量分布逐步向適宜于處理目標污染物的情況轉變。在通常情況下,對易降解的有機物,大約需10天時間,而對于難降解的有機物,所需時間則更長。

        二:生物法凈化VOCs的工藝


        2.1 生物洗滌法(Bioscrubbing)????

        生物洗滌法的工藝流程見圖2.1。生物洗滌塔由一個吸收塔和一個再生池構成,洗滌液(循環液)自吸收室頂部噴淋而下,廢氣中的VOCs和O2在這個過程中傳入液相。吸收了VOCs的洗滌液再進入再生池(活性污泥池)中,洗滌液中的VOCs被再生池中的活性污泥降解,再生后的洗滌液循環使用。目前,常用的洗滌設備為噴淋塔,也可以采用多孔板式塔和鼓泡塔。一般地,若氣相傳質阻力較大,可用多孔板式塔;反之,液相傳質阻力較大時則用鼓泡法。

        由于生物洗滌器的循環洗滌液需采用活性污泥法來再生,所以在通常情況下,循環洗滌液主要是水,因此,該方法只適用于水溶性較好的VOCs,如乙醇、乙醚等,而對于難溶的VOCs,該方法則不適用。

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        圖2.1 生物洗滌法工藝流程


        2.2生物過濾法(Biofilitration)

        生物過濾法處理VOCs廢氣的工藝流程如圖2.2所示。VOCs廢氣通過增濕塔增濕后進入生物濾塔,流經約0.5~1 m厚的生物活性填料層,在這過程中,污染物從氣相傳入生物相,進而被氧化分解。生物過濾法工藝簡單,易于操作,而且濾料具有比表面積大、吸附性能好的特性,可大大減緩入口負荷變化引起的凈化效率的波動。

        生物過濾反應器的性能參數主要有空床停留時間、表面負荷、質量負荷和去除率,各參數的基本含義及典型范圍見表2.這些參數及其范圍實際上也是生物過濾反應器的設計依據。其中空床接觸時間表示的是廢氣經過反應器的相對時間,由于床內充滿填料,而氣體只能在填料空隙間通過或停留,因此氣體的實際停留時間,應該是氣體流量除以反應器的空隙體積。

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        圖2.2 生物過濾法工藝流程


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        生物滴濾是介于生物過濾與生物洗滌的一種生物法廢氣凈化方法。滴濾塔中填充一定體積的惰性填料,為微生物提供一定的附著面。在生物滴濾塔中,液相是連續流動的,且進行一定的循環,如圖2.3所示,循環液由滴濾塔的頂部向下噴淋,并沿著填料滴流而下同時控制著床層的濕度。循環液為微生物提供分解有機物所必需的水分和營養液。VOCs由滴濾塔的底部至上運動,流經表面附有微生物的填料,與微生物接觸后被降解。


        2.3 生物滴濾法(Trickling Biofiltration)

        生物滴濾塔填料的選擇原則與生物過濾塔基本相同,通常采用粗碎石、塑料、陶瓷等無機材料,比表面積一般為100~300 m2/m3。采用這類填料,一方面為氣流通過提供了大量的空間;另一方面,也可降低填料壓實程度,避免由于微生物生長和生物膜脫落引起的填料堵塞。

        與生物過濾塔相比,生物滴濾塔的反應條件(pH值、濕度)易于控制(通過調節循環液的pH值、濕度),故在處理鹵代烴、含硫、含氮等微生物降解過程中會產生酸性代謝產物的污染物時,生物滴濾塔較生物過濾塔更有效。另外,由于生物滴濾塔的反應條件由人為控制,所以濾塔中的環境更適于微生物的生長和繁殖,單位體積填料的生物量較生物過濾塔多,也更適于凈化負荷較高的廢氣。

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        圖2.3 生物滴濾塔工藝流程示意圖

        2.4 生物法工藝比較

        對不同成分、濃度、氣量的VOCs各有其適宜的生物凈化系統。凈化氣量小、濃度大且生物代謝速度較低的氣體污染物時,可采用以穿孔板式塔、鼓泡塔為吸收設備的生物洗滌器,以增加氣液接觸時間和接觸面積,但系統的壓降較大;對易溶氣體則可采用生物噴淋塔;對于大氣量、低濃度的VOCs可采用生物過濾系統,該系統工藝簡單、操作方便。對于負荷較高,降解過程易產酸的VOCs則宜采用生物滴濾法。


        服務單位:

        惠州綠維環保公司

        服務范圍:

        1、環保管家、環評批復、竣工驗收、排污證平臺服務、應急預案、危廢回收、環境檢測

        2、環境污染治理工程,車間通風降溫工程

        3、VOCs有機廢氣綜合整治工程、VOCs一企一策服務

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        莊先生(業務經理)13790791174、廖小姐(業務經理)13556239959、潘先生(項目經理)15768577693

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        惠州市惠城區水口街道辦金盛麗景8棟1單元1樓02號


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