摘要：垃圾綜合處理項(xiàng)目在運(yùn)行過程中，會產(chǎn)生大量VOCS及有毒惡臭氣體等有害物質(zhì)，會導(dǎo)致生產(chǎn)和生活設(shè)備產(chǎn)生腐蝕并危害工作人員的身體健康。本文介紹了洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合廢氣處理工藝的原理、裝置構(gòu)成以及工藝參數(shù)。

關(guān)鍵字：voc5 化學(xué)洗滌—生物濾床過濾

VOCS及有毒惡臭氣體是一類揮發(fā)性的氣體，其分子在空氣中擴(kuò)散，被吸入人體的嗅覺器官，引起不愉快的氣味，還會對人體產(chǎn)生危害。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對工作和生活環(huán)境的要求也逐步提高，VOCS及有毒惡臭氣體作為環(huán)境公害之一已越來越受到關(guān)注。

目前對于惡臭控制技術(shù)分為惡臭源抑制技術(shù)和惡臭物質(zhì)收集處理技術(shù)兩部分，重點(diǎn)將放在處理技術(shù)上。國內(nèi)外主要的脫臭控制技術(shù)有活性炭吸附法、熱氧化法、脫臭溶液脫臭法、氧離子基團(tuán)脫臭法、化學(xué)洗滌法和生物過濾法等。國內(nèi)以往對工業(yè)上H2S臭氣的凈化主要采用的是物理法和化學(xué)法，這些方法雖然治理的效果較好，占地面積小，設(shè)備簡單，操作方便，但運(yùn)行費(fèi)用高，且存在二次污染等缺點(diǎn)。而生物法屬于環(huán)境友好技術(shù)：生物脫臭通常在常溫、常壓下進(jìn)行，運(yùn)行時僅需要風(fēng)機(jī)的動力費(fèi)和少量調(diào)整營養(yǎng)環(huán)境的藥劑費(fèi)，用生物法處理惡臭氣體一般不會產(chǎn)生二次污染，因而，生物過濾脫臭技術(shù)當(dāng)今在國際上被譽(yù)為治理惡臭氣體污染的綠色解決方案，近年在國內(nèi)已被越來越多的企業(yè)認(rèn)同、接受和采納。

鑒于廢氣組份的復(fù)雜性和特殊性，僅僅采用某一種單一的治理方法，要達(dá)到比較理想的效果是較困難的，所以采用兩種或兩種以上的聯(lián)合處理廢氣的方法是必須的�；瘜W(xué)洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，就是基于此開發(fā)出來的。它是一種既能治理某些特定的廢氣，又能靈活的僅通過變換洗滌吸收藥劑、生物過濾床填料和微生物菌種來治理復(fù)雜的混合廢氣的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的串連運(yùn)行，有機(jī)地將化學(xué)洗滌方法和生物方法結(jié)合為一體，能達(dá)到很好的脫臭效果，系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性得到了極大地提升。

一、廢氣處理裝置構(gòu)成：

1) 化學(xué)洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，包括前級洗滌區(qū)和生物濾床過濾區(qū)。自前而后分別是：廢氣的導(dǎo)入?yún)^(qū)、前級洗滌區(qū)、生物濾床過濾區(qū)、凈化氣體排出區(qū)(該區(qū)域與外界相通)。在前級洗滌區(qū)與生物濾床過濾區(qū)之間、生物濾床過濾區(qū)與凈化氣體排出區(qū)分別裝有氣液分離裝置。在豎向前級洗滌區(qū)設(shè)置成1層，位于底部的是儲水槽。生物濾床過濾區(qū)設(shè)置成三層，自上而下分別是：位于上部的是進(jìn)氣配氣系統(tǒng)與噴淋加濕系統(tǒng);位于噴灑水系統(tǒng)下面的是生物填料層;位于底部的是儲水槽。

2) 前級洗滌區(qū)充填層，充滿了高效氣、液相接觸的改良六角型鮑爾環(huán)填料。底部的儲水槽是經(jīng)特殊設(shè)計的，具有排污功能，儲水槽內(nèi)的水通過水泵可以循環(huán)使用。前級儲水槽及水泵循環(huán)系統(tǒng)各自獨(dú)立，并可單獨(dú)循環(huán)使用。

3) 生物濾床過濾區(qū);位于上部的每級生物濾池過濾層噴灑水系統(tǒng)由循環(huán)水泵、管道等組成，備用灑水系統(tǒng)由電磁閥、管道等組成，可分別單獨(dú)控制，以滿足不同生物濾床過濾層工藝要求即：每天噴灑水次數(shù)和每次噴灑水持續(xù)的時間;位于中部的生物填料具有比表面積大，有良好的布?xì)�、布水性能等特性。生物填料上的生物膜易生易�?生物填料的主要材質(zhì)是聚丙烯，具有耐酸堿腐蝕、耐生物降解，使用壽命長(可達(dá)8年)等特點(diǎn)。

4) 位于下部的儲水槽是經(jīng)特殊設(shè)計的，具有排污功能，儲水槽中的水通過水泵可以循環(huán)使用。

二、廢氣處理裝置的除臭原理：

廢氣經(jīng)導(dǎo)入口先進(jìn)入洗滌區(qū)，經(jīng)水洗處理后，完成了對廢氣除塵、加濕的預(yù)處理，經(jīng)過洗滌后的廢氣再進(jìn)入生物濾床過濾區(qū)，通過過濾層時，污染物從氣相中轉(zhuǎn)移到生物膜表面：

a)廢氣與濕潤狀態(tài)的生物填充材料的表面膜接觸并被吸附或吸收。

b)進(jìn)入生物膜的廢氣成分在生物填料中微生物的吸收分解下被清除。

c)微生物把吸收的廢氣成分作為能量來源，用于進(jìn)一步的繁殖。以上3個過程同時進(jìn)行，達(dá)到除臭的目的。

微生物分解有毒惡臭氣體及VOCS成分時的反應(yīng)式：

硫化氫： H2S+2O2→H2SO4

甲硫醇： 2CH3SH+7O2→2H2SO4+2CO2+2H2O

甲基化硫： (CH3)2S+5O2→H2SO4+2CO2+2H2O

二甲二硫： 2(CH3)2S2+13O2→4H2SO4+4CO2+2H2O

氨： NH3+2O2→NHO3+H2O

三甲胺： 2(CH3)3N+13O2→2HNO3+6CO2+8H2O

苯： C6H6+7.5O2→6CO2+3H2O

甲苯： C7H8+9O2→7CO2+4H2O

乙苯： C8H10+11.5O2→8CO2+5H2O

三、工藝參數(shù)

本廢氣處理裝置正確的工藝參數(shù)的制定是處理廢氣效率高和整套系統(tǒng)高效運(yùn)行的保證。

1.通氣速度

氣體停留時間為16.85秒。

通氣線速度控制在0.071米/秒左右。

2.散水方式及時間

前級洗滌區(qū)設(shè)計為連續(xù)循環(huán)散水，對進(jìn)入的廢氣進(jìn)行預(yù)處理，生物濾床過濾區(qū)設(shè)計為間隙式散水，散水量為塔體容量的八分之三至四分之三范圍。若處于干燥狀態(tài)，生物將失去活性，若濕度過高，載體表面水膜加厚，通氣的壓損增大，阻礙氣體流動，因此加濕程度應(yīng)從保持生物活性和空氣溶解接觸效率兩方面考慮。

在菌種馴育期間宜采用連續(xù)散水讓菌群盡快生長，早日掛膜。

散水間隙即淋水周期視處理對象而定，其淋水周期為6～24次/天。

3.溫度控制

大部分脫臭微生物的生存溫度為10~50℃，最佳在35℃左右;在10℃以下生物活性大幅下降。

4.PH值控制

含硫系列臭氣被硫化細(xì)菌如排硫桿菌、氧化硫桿菌氧化分解成S、SO32-、SO42-。硫黃氧化菌的作用是清除硫化氫、甲硫醇、甲基化硫等硫黃化合物，其菌種大都為化能自養(yǎng)型。含氮系列臭氣則被氧化分解成NH4+、NO2-、NO3-，硝化菌等氮化菌的作用是清除惡臭成分中的氨。當(dāng)惡臭氣體為H2S時，專性的自養(yǎng)型硫氧化菌會在一定的條件下將H2S氧化成硫酸根或?qū)⒘蚧瘹溥�原成單質(zhì)硫;當(dāng)惡臭氣體為有機(jī)硫如甲硫醇時，則首先需要異養(yǎng)型微生物將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化成H2S，然后H2S再由自養(yǎng)型微生物氧化成硫酸根或還原成單質(zhì)硫。

H2S+O2+自養(yǎng)硫化細(xì)菌+CO2→合成細(xì)胞物質(zhì)+SO42-+S+H+

H2S+O2+自養(yǎng)硫化細(xì)菌→合成細(xì)胞物質(zhì)+S+H2O+H+

CH3SH→CH4+H2S→CO2+H2O+SO42-

當(dāng)惡臭氣體為NH3時，氨先與水反應(yīng)生成氨水，然后，在有氧條件下，經(jīng)亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌的硝化作用轉(zhuǎn)為硝酸，在兼性厭氧條件下，硝酸鹽還原細(xì)菌將硝酸鹽還原為氮?dú)狻?/p>

硝化： NH3+O2→HNO2+H2O

HNO2+O2→HNO3+H2O

反硝化： HNO3→HNO2→HNO→N2O→N2

當(dāng)惡臭氣體為VOCS時，在有氧條件通過微生物作用下，有機(jī)物質(zhì)與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水。

VOCS+O2+微生物菌→CO2+H2O

故微生物系統(tǒng)循環(huán)水的PH一般維持在5～7范圍內(nèi)，以保證有較好的脫臭效果，在系統(tǒng)呈酸性時，需要換水或加堿調(diào)整PH至中性。

5.營養(yǎng)成分的添加

從廢氣成分看，氮元素是過量的，磷則沒有，需根據(jù)情況隨時添加，而且磷酸鹽對去除氨類物質(zhì)有利。Fe3+的添加則可促進(jìn)含硫臭氣的氧化分解。

如同上述，VOCS和有毒惡臭成分被氧化分解后，生成了單質(zhì)硫以及H2SO4(弱硫酸)和HNO3(弱硝酸)。噴灑水將這些酸沖洗干凈，同時將脫落的生物膜和微生物死體及時排出，以保持適于微生物生長的良好環(huán)境。

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