生物過濾池處理飼料惡臭廢氣的原理淺析

胡杰

摘 要：我國的飼料惡臭氣體污染現(xiàn)象十分普遍，嚴(yán)重影響著環(huán)境空氣質(zhì)量，所以控制和治理飼料惡臭氣體污染己經(jīng)刻不容緩。其中生物過濾池脫除飼料惡臭氣體工藝具有工藝簡單，操作簡便，投資、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低廉，可有效減少環(huán)境污染等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：飼料粉塵;除塵;飼料惡臭氣體;生物過濾池

1 飼料惡臭氣體的污染概述

惡臭氣體，是指一切刺激嗅覺器官引起人們不愉快及損壞生活環(huán)境的氣體物質(zhì)，這些物質(zhì)的嗅闡值極低，有些還是有毒氣體，散發(fā)至環(huán)境中會影響人們的身心健康，同時也會腐蝕周圍的構(gòu)筑物，影響其牢固性及美觀，對惡臭污染的治理可以減弱甚至消除這些危害、保護(hù)人們的身心健康。其中生物法凈化惡臭氣體具有凈化效率高、建備結(jié)構(gòu)簡單、投資低、操作簡便、處理成本低、運(yùn)行維護(hù)容易、避免二次污染等優(yōu)點(diǎn)而成為近十年來研究應(yīng)用的重點(diǎn)。

2 生物法凈化惡臭氣體的工藝原理

2.1 生物過濾池

典型的生物過濾系統(tǒng)如圖所示。生物脫臭是一個氣體擴(kuò)散和生化反應(yīng)的綜合過程。含污染物的氣體首先進(jìn)入調(diào)節(jié)器進(jìn)行潤濕，然后進(jìn)入生物濾池。當(dāng)潤濕的廢氣通過附有生物膜的填料層時，氣體中的惡臭物質(zhì)溶于水，被附著在填料表面的微生物吸附、吸收，在生物細(xì)胞內(nèi)分解為CO2、H2O、S、SO42-、SO32-、NO3-等無害小分子物質(zhì)。凈化后的氣體經(jīng)過排氣口排出，其裝置如圖1所示。

生物濾池的進(jìn)氣方式可采用升流式或下降式，前者容易造成深層填料干化，后者則可避免填料的干化，并可防止未經(jīng)填料凈化的顆粒性污染物排出。為防止氣體中顆粒物造成濾池堵塞，廢氣進(jìn)入濾池前必須除塵。生物濾池的技術(shù)特點(diǎn)是體系中的微生物是固定附著在填料上面，而且所用填料可以為微生物提供足夠的養(yǎng)分，無需另外添加營降物質(zhì)，填料的使用壽命視種類一般為3～5年，因此具有設(shè)備少、降作簡單、不需外加營養(yǎng)物、投資運(yùn)行費(fèi)用低、除臭效率高等優(yōu)點(diǎn)。但其缺點(diǎn)是反應(yīng)條件控制較難、占地面積大，基質(zhì)濃度高時，生物量增長快而易堵塞填料、影響傳質(zhì)效果。生物濾池填料層的厚度一般約1.0～2.0m，可以為單級或多級，面積視處理氣體量和處理效果而定。常用的填料種類有：含微生物量較高的木屑，富含纖維質(zhì)物質(zhì)，質(zhì)地疏松、通氣性好和非常睡合于微生物生長和繁殖的泥炭土（或草甸土），以及透氣性好、吸附性強(qiáng)、持水性適中的鋸末、樹皮、樹葉、干草、谷殼、木渣和貝殼等組成的單一填料或混合填料，這些物質(zhì)本身含有大量各種微生物及其所需無機(jī)營養(yǎng)成分，因此不需外加營養(yǎng)物。但由于在運(yùn)行過程中填料本身為附著于其上的微生物提供一定的養(yǎng)分，能被微生降解，因此存在運(yùn)行一定時間后因填料降解而導(dǎo)致的透氣性、去除效果變差等問題，應(yīng)注意觀察填料的變化，以便及時更換。

2.2 生物滴濾池

生物滴濾池是介于生物過濾池和生物洗滌池之間的生物除臭裝置，該裝置與生物濾池的最大區(qū)別在于其填料上方噴淋循環(huán)液，在循環(huán)液中接種了經(jīng)污染物馴化的微生物菌種。含有污染物的氣體經(jīng)過或不經(jīng)過預(yù)處理，進(jìn)人生物濾池。當(dāng)潤濕的廢氣通過附有生物膜的填料層時，氣體中的惡臭物質(zhì)溶于水，被循環(huán)液和附著在填料表面的微生物吸附、吸收，達(dá)到凈化氣體的目的。凈化后的氣體經(jīng)過排氣口排出。典型的生物滴濾系統(tǒng)如圖2所示。

在運(yùn)行啟動初期，首先要在填料表面掛上生物膜。具體做法如：在循環(huán)液中接種丁經(jīng)馴化的微生物菌種，微生物利用溶解于液相中的污染物進(jìn)行代謝繁殖，并附著于填料表面，形成微生物膜。掛膜后，當(dāng)氣相主體的污染物和氧氣經(jīng)過傳輸進(jìn)入微生物膜時，微生物進(jìn)行好氧呼吸，將污染物分解，其代謝產(chǎn)物則通過擴(kuò)散作用外生物滴濾池的進(jìn)氣方式可以分為水氣逆流、并流兩種。生物滴濾池的技術(shù)特點(diǎn)是體系中的微生物既有固定附著在填料上的，也有懸浮在循環(huán)液中的，因此生物滴濾池兼有生物過濾和生物洗滌雙重作用。而且生物滴濾池不要求氣體在進(jìn)入裝置前進(jìn)行預(yù)濕處理，生物滴濾池的吸收和液相的再生同時發(fā)生在一個反應(yīng)裝置內(nèi)。一般情況下，氣體很快會到達(dá)水飽和液，如果廢氣中含有灰塵或顆粒物，它們在經(jīng)過載體時會被清除。

2.3 生物洗滌池

生物洗滌池，又稱生物洗滌器，實(shí)際上是一個懸浮活性污泥處理系統(tǒng)，對惡臭氣體的去除過程分為吸收和生物降解反應(yīng)兩個過程。生物洗滌池由傳質(zhì)洗滌器和生物降解反應(yīng)器組成，它們的容積比為1.5～2.0，出水需設(shè)二沉池。廢氣首先進(jìn)入洗滌器，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、吸收，部分有機(jī)物在此被降解，液相中的大部分有機(jī)物進(jìn)人生化反應(yīng)器，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，上清液排出，污泥回流。生物吸收裝置的一般流程如圖3所示。

為達(dá)高效并減少長期使用后的維修費(fèi)用，對進(jìn)入生物濾池的氣體進(jìn)行預(yù)調(diào)制是非常重要的。在氣體進(jìn)入生物濾池前，本項(xiàng)目對其進(jìn)行預(yù)清潔，除塵并加濕。 除塵用袋濾器，袋濾器的作用是在廢氣進(jìn)入噴霧器和生物床前對其預(yù)清潔/除塵。噴霧器作用是增加氣體濕度并降低其溫度以使生物濾池保持最佳工作環(huán)境。噴霧器還能幫助除去一部分氣體中的雜質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1]郝吉明，馬廣大，俞珂，等.大氣污染控制工程[M].高等教育出版社，1989.

[2]童志權(quán)，陳煥欽.工業(yè)廢氣污染控制與利用[M].化學(xué)工業(yè)出版社，1989.

[3]張子間.生物滴濾池?zé)煔饷摿蚬に嚺c機(jī)理的研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2004.