隨著城市建設(shè)和居民生活水平的不斷提高,居民投訴惡臭事件近年不斷增加,在此背景�,除臭技�(shù)得到迅速的�(yīng)用和�(fā)�,從采用的水洗法,逐步�(fā)展到酸堿洗凈�、焚燒法、活性炭吸附�、臭氧氧化法、催化劑氧化�、生物除臭法、離子除臭法�。生物除臭因其具有除臭效率高� 投資及運(yùn)行成本低、綠色環(huán)保等�(yōu)�(diǎn),廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水處理廠的惡臭污染治理,而生物填料作為生物除臭系�(tǒng)的核心組成部�,對(duì)生物除臭系統(tǒng)的穩(wěn)定性和除臭效率起到至關(guān)重要的作��
城鎮(zhèn)污水�生物除臭是利用專門培養(yǎng)的附著在生物填料表面上的 高效微生物的生物化學(xué)作用,將惡臭氣體中的無機(jī)、有�(jī)� 分作為其生長繁殖所需要的基質(zhì),通過微生物的同化、異� 作用將惡臭污染物氧化成簡單的�、二氧化碳等無害� 少害物質(zhì)。根�(jù)污染物�(jìn)入生物體的形�,依�(jù)吸收過程� 傳統(tǒng)的雙膜理論提出的“吸� - 生物膜”理論認(rèn)為,生物法凈化氣體可分為三�(gè)步驟 ��1)臭氣中的污染物通過�(kuò)散由氣膜�(jìn)入液� ��2)溶解于液膜中的有機(jī)物利用濃度差�(kuò)散到生物�,并被微生物捕獲和吸� ��3)微生物通過代謝作用將有�(jī)污染物分解并�(zhuǎn)化為無害的二氧化�、水、硫� 鹽等�惡臭氣體中的污染物可以不�(jīng)歷氣液傳�(zhì)過程直接�(kuò)散至生物 填料或生物膜表面,被生物載體生物膜吸附,�(jìn)而被微生物降��
生物除臭根據(jù)臭氣處理過程中微生物存在形式、填料類 型的不同大致可分� :生物濾�、生物滴濾、生物洗滌除�三大�,其各自區(qū)別及特點(diǎn)如表 1 所��
| 生物濾池 | 生物滴濾 | 洗滌 |
�(jī)� | 廢氣�(jīng)�(yù)加濕�,�(jìn)入生物濾�,流�(jīng)附著有微生物的生物填料,利用微生物作用實(shí)�(xiàn)惡臭氣體的凈� | 濾池�(nèi)填充填料,循�(huán)水不斷噴灑在填料�,填料表面被微生物形成的生物膜所覆蓋,利用微生物作用�(shí)�(xiàn)惡臭氣體的凈� | 由填料洗滌器和裝有活性污泥的生物反應(yīng)器構(gòu)�,利用吸收液洗滌惡臭氣體,氣體中的惡臭成分一旦溶入水中后,�(jìn)入生物反�(yīng)器被微生物分解,�(shí)�(xiàn)惡臭氣體的凈� |
生物� | 附著�(tài) | 附著�(tài) | 懸浮�(tài) |
液相 | 固定液相 | 流動(dòng)液相或周期性流�(dòng)液相 | 流動(dòng)液相 |
填料 | 有機(jī)活性填� | 無機(jī)惰性填� | 無機(jī)惰性填� |
氣液接觸面積 | � | � | � |
處理�(fù)� | � | � | � |
噴淋方式 | �(yù)加濕 | 循環(huán)噴淋或間歇噴� | 循環(huán)噴淋 |
微生物營�(yǎng)� | 臭氣、填� | 臭氣、外部投加或噴淋水中�(bǔ)� | 臭氣、外部投� |
�1 生物除臭技�(shù)分類及優(yōu)缺點(diǎn)
二、生�除臭填料的種�
填料分類 | 除臭類型 | 填料名稱 | 填料特點(diǎn) |
有機(jī)填料 | 生物濾池 | 樹皮 | 表面粗糙多孔,易于微生物附著,能作為營養(yǎng)�;使用一段時(shí)間后�(huì)礦化壓實(shí),床層壓降增� |
木屑 | 堆積密度�,持水量大,能作為營�(yǎng)�;使用一段時(shí)間后礦化壓實(shí)� 床層壓降增大 |
堆肥/改良土壤 | 堆積密度大,空隙率低,床層壓降大 |
無機(jī)填料 | 生物滴濾/生物洗滌 | 炭質(zhì)填料 | 比表面積�,堆積密度小,孔隙率�,易于微生物附著 |
火山� | 較大的比表面�,表面粗�,適宜微生物生長 |
陶粒 | 表面粗糙、孔徑較�、適宜微生物生長、堆積密度大 |
沸石 | 良好的機(jī)械強(qiáng)�,較適宜微生物生�,床層壓降較� |
塑料或陶瓷做成的各種化工填料(拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、多孔球等) | 填料化學(xué)性質(zhì)�(wěn)定、堆積密度低、床層壓降小,但比表面積小,不易微生物附�、吸附能力差 |
�(fù)合填� | 生物濾池/生物滴濾 | 鈣基�(fù)合填� | 具有一定的酸堿緩沖能力 |
陶粒生物�(zhì)�(fù)合填�/樹皮塑料球復(fù)合填料等 | 彌補(bǔ)了單一組分填料的缺�,各類型填料�(yōu)�(shì)互補(bǔ) |
生物填料作為微生物載體,氣液傳質(zhì)的介�(zhì),是生物除臭系統(tǒng)的核心組成部�,其性能直接影響生物除臭系統(tǒng)的處理效�。一種好的生物填料應(yīng)具備以下條件 :(1)較大的比表面積 ;(2)較高的孔隙� ;(3)良好的親水保濕性能 ;(4)具有一定的酸堿緩沖能力 ;(5)一定的�(jī)械強(qiáng)� ;(6)耐酸堿腐�、耐老化,使用壽命長 ;(7)廉�(jià)易得�
�2 生物填料性能�(duì)�
隨著生物�臭研究及�(shí)踐的積累,生物除臭填料種類得到不斷的�(kuò)��根據(jù)填料材質(zhì)及能否提供營�(yǎng)源大致可分為有機(jī)填料、無�(jī)填料、有�(jī)無機(jī)混合填料等三大類,有�(jī)或有�(jī)無機(jī)混合填料在生物除臭系�(tǒng)中既可以作為微生物的載體,同�(shí)也可作為微生物營�(yǎng)�,但無機(jī)填料則多為惰性填�,僅僅為微生物的附著提供載體�
�、高效復(fù)合填料研究新�(jìn)�
(一)具有營�(yǎng)緩釋功能的復(fù)合填料的研發(fā)
�(duì)于生物過濾中常規(guī)有機(jī)填料,長期在濕潤及微生物活躍的環(huán)境下,使得填料腐爛礦化速率較快,填料壽命較�,針�(duì)該類填料存在的問�,通過�(gòu)建營�(yǎng)緩釋功能的復(fù)合填�,提高填料養(yǎng)分的利用�,延長填料使用壽命,維持生物除臭工藝長期�(wěn)定運(yùn)�。采用低水溶性有�(jī)礦粉為填料營�(yǎng)源,以碳酸鈣作為 pH 緩沖�,同�(shí)采用�(wǎng)狀纖維為骨架制備的具有營養(yǎng)緩釋功能的復(fù)合填料,其性能較常�(guī)的泥�、樹皮類填料在填料比表面�、抗壓強(qiáng)度、堆積密�、使用壽命等方面得到明顯�(yōu)��
(二)具有緩沖功能的�(fù)合填料的研發(fā)
在生物除臭系�(tǒng)�,對(duì)于循�(huán)使用的噴淋液隨著循環(huán)� �(shù)的增�,循�(huán)液中酸堿度不斷變�,長�(shí)間使用會(huì)�(duì)生物 填料上的微生物生長起到抑�,甚至引起微生物的死亡和�物膜的脫落,因而使用具� pH 緩沖功能的復(fù)合填料對(duì)維持除臭系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行至�(guān)重要。采用鈣基復(fù)合填料生物除臭系�(tǒng)在設(shè)�(jì)工況條件下,鈣基�(fù)合填�生物除臭系統(tǒng)�(duì) H2S� NH3 的去除效率分別達(dá)� 99% � 85% 以上,循�(huán)液的 pH 值穩(wěn)定在 7 左右,具有較好的緩沖pH 值的能力�
(三)負(fù)載功能微生物�(fù)合填料的研發(fā)
生物除臭系統(tǒng)中只有當(dāng)微生物達(dá)到一定密度后才具有足夠的污染物去除能力和效率,在系統(tǒng)開始使用前一般需要�(jìn)行微生物菌種的接種及�(kuò)大培�(yǎng),往往需要數(shù)周甚至更長的�(shí)�� 而負(fù)載功能微生物�(fù)合填料直接將微生物包埋�(jìn)填料中,可節(jié)省馴化和掛膜�(shí)�。采用以堆肥為營�(yǎng)源和菌劑載體、多孔珍珠巖和植物纖維為輕質(zhì)骨架、水泥為膠結(jié)材料、CaCO3為pH 緩沖�,同�(shí)接種功能微生物的菌劑制成了一種具有負(fù)載功能微生物緩釋�(fù)合填�,具有較�(qiáng)的抗污染物負(fù)荷沖擊能�,同�(shí)能顯著縮短生物處理系�(tǒng)的啟�(dòng)周期�目前該品種填料廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水廠生物除��適用于傳�(tǒng)活性污泥,A2/O� A/O、SBR、氧化溝等污水處理工藝�
(四)填料表面特性的�(yōu)�
�(duì)于滴濾除臭系�(tǒng)中常�(guī)的生物填料如塑料填料、陶粒填料等存在的持液量小、微生物附著�、掛膜時(shí)間長等不足, 通過改變填料表面特�,增大其比表面積,提高表面粗糙度或結(jié)�(gòu)形式改造等方法�(duì)填料�(jìn)行優(yōu)��
紋翼多面球、改性毛刺球和空心多 面柱等生物滴濾填�,測(cè)試表明較常規(guī)的塑料填料其比表� 積可�(dá)� 200m2/m3,同�(shí)縮短了微生物掛膜�(shí)��
(五)復(fù)混填料的�(yōu)�
�(fù)混填料就是由幾種不同填料,按一定比例和填充方式混合而成,可以彌�(bǔ)單一組分填料的缺�,充分發(fā)揮各填料的優(yōu)�(shì)�