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知識:生物膜除臭技術在污水處理廠的應用

來源: 時間:2019-05-28 09:08:24 瀏覽次數:

       隨著社會經濟的發展,城市化進程不斷加速,其規模也日益擴大,就造成了可利用土地不斷減少,并導致城市污水廠的位置越來越靠近居民生活區。近年來,各種除臭技術也都相繼在研發、應用、進展當中,而生物除臭作為一種新型綠色環保技術以其經濟,實效,操作性強的優點而得到大力推廣。文章簡要介紹利用生物膜技術脫除污水處理廠等臭氣的研究進展。
      一、污水處理廠氣味的特征與危害
      惡臭物質是指能引起嗅覺器官多種多樣臭感的物質。在污水處理工藝過程中產生的氣味物質主要由碳、氮和硫元素組成。只有少數的氣味物質是無機化合物,例如:氨、膦和硫化氫;大多數氣味物質是有機物,比如低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類、鹵代烴以及脂肪族的、芳香族的、雜環的氮或硫化物。值得注意的是,這些物質都帶有活性基團,容易發生化學反應,特別是被氧化。當活性基團被氧化后,氣味就消失,生物除臭工藝就是基于這一原理。
      城市污水中產生的惡臭分布廣,影響大,對人體主要有呼吸系統、循環系統、消化系統、內分泌系統、神經系統、精神狀態等幾個方面危害。
      二、生物除臭的基本原理
      生物處理臭氣的基本原理是利用微生物把溶解于水中的惡臭物質吸收于微生物自身體內,通過微生物的代謝活動使其降解的一種過程。被作用物最終被微生物分解為無機酸,形成不利于腐敗微生物生活的酸性環境,并從根本上降解分解時產生惡臭氣體的物質。
      微生物除臭可分為三個過程:
     1.惡臭氣體的溶解過程,即由氣相轉移到液相;
     2.水溶液中惡臭成分被微生物吸收,即溶于水中的臭氣通過微生物的細胞壁和細胞膜被微生物吸收,而不溶于水的臭氣先附著在微生物體外,由微生物分泌的細胞外酶分解為可溶性物質,再滲入細胞;
     3.進入微生物細胞的惡臭成分作為營養物質為微生物所分解、利用,使污染物得以去除。
     三、生物除臭的主要方法
     根據微生物在除臭作用中的存在形式,處理方法主要分為生物過濾法和生物吸收法,生物膜除臭技術正是結合了這兩種方法,可以有效的去除污水處理廠等惡臭物質。
     1.生物過濾法
      生物過濾法除臭是目前研究最多、工藝最成熟、應用最廣泛的生物除臭方法。該除臭法是在適宜條件下,使收集到的廢氣在通過長滿微生物的填料,臭源物質先被填料吸收,然后被其上的微生物氧化分解為二氧化碳和水,由此臭味除去。
       除臭過程中,固體載體上生長的微生物承擔著物質轉換的重要任務,微生物生長需要足夠的有機養分,所以固體載體中應含有一定濃度的有機物質。同時,為保持微生物的活性,必須為其創造良好的生存環境,在操作過程中,應注意控制溫度、濕度、pH、養份等指標。
     2.生物吸收法
    生物吸收法(也可稱為生物洗滌法)多采用活性污泥的方法,先將惡臭成分轉移到水中,然后,再將受污染的水進行微生物處理。按氣液接觸方式分為兩種形式:曝氣式和洗滌式。
     曝氣式與污水處理廠的生物曝氣類似,只是用臭氣代替空氣注入活性污泥中,所用的設備通常是曝氣罐,風量為0.1~1mm/s。該方法適用各種不同的惡臭氣體,效果較好,其去除率與污泥的濃度、pH、溶解氧(DO)、曝氣強度有關。
      洗滌法是利用微生物、營養物和水組成的微生物吸收液來處理廢氣,此法適合吸收可溶性氣態物。吸收廢氣的微生物混合液再進行好氧處理,去除液體中吸收的污染物,經處理后的吸收液可以重復利用。在生物洗滌法中,微生物及其營養物配料存在于液體中,氣體中的污染物通過與懸浮液接觸后轉移到液體中被微生物降解。
      四、生物膜除臭技術的在污水處理廠等方面的應用
      利用升流式厭氧污泥床反應器(UASB)能有效的去除蛋氨酸合成時甲硫基丙醇的惡臭,經兩級串聯的UASB處理后,其去除率高,而且使廢水的惡臭消失。
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