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有机废气VOCs废气处理方案

2022-10-27 09:11:33

有机废气VOCs废气处理方案
目前净化处理VOCs有机废气 有吸收法、吸附法、冷凝法、催化燃烧法、等离子体氧化法、光催化氧化法、生物法等方法。其中,生物法相对于其他净化方法而言,具有投资低、去除效率高、能耗低、无二次污染等优点,已成为大气污染控制技术领域的研究热点之一。生物法包括生物过滤、生物洗涤和生物滴滤法三种工艺。

生物法处理VOCs原理

生物法处理VOCs废气的机理如图1.1所示。VOCs废气的生物处理是微生物通过代谢活动,将废气中的VOCs转化为简单的无机物(CO2,水等)及细胞组成物质的过程。废气的生物处理过程与废水的生物净化过程有很大的区别:对于前者,由于气、液相(或固体表面液膜)之间的有机物浓度梯度和水溶性的作用,废气中的污染物首先要经过气、液相间的传质过程,然后在液相中被微生物降解,产生的代谢物一部分溶于液相,一部分作为细胞物质或细胞代谢能源,还有一部分(如CO2)则从液相转移到气相。废气中的污染物通过上述过程不断减少,从而被净化。

生物法处理VOCs有机废气方案


用于降解气相污染物的微生物种类很多,根据能源利用情况可以分为自养菌和异养菌:自养菌利用无机碳作为能源,因此一般存在于生物除臭塔中;异养菌则是通过氧化有机物来获得能量,在适宜的温度、pH值和有氧的条件下,能较快地完成降解过程。在生物滤塔运行初期,微生物对污染物有一个适应过程,其种群和数量分布逐步向适宜于处理目标污染物的情况转变。在通常情况下,对易降解的有机物,大约需10天时间,而对于难降解的有机物,所需时间则更长。
 

有机废气VOCs废气处理生物法工艺优势对比

对不同成分、浓度、气量的VOCs各有其适宜的生物净化系统。净化气量小、浓度大且生物代谢速度较低的气体污染物时,可采用以穿孔板式塔、鼓泡塔为吸收设备的生物洗涤器,以增加气液接触时间和接触面积,但系统的压降较大;对易溶气体则可采用生物喷淋塔;对于大气量、低浓度的VOCs可采用生物过滤系统,该系统工艺简单、操作方便。对于负荷较高,降解过程易产酸的VOCs则宜采用生物滴滤法。
 

生物法处理VOCs有机废气存在问题因素

  • 影响污染物去除率的关键过程是将污染物从气相转移到液相中,目前的大部分研究是对于易溶物和易降解污染物进行处理,在实际应用中将会受到一定的限制,开发出适合于难降解和疏水性污染物处理工艺就显得尤为迫切。利用基因工程技术开发出高效的降解菌种;添加一定的有机溶剂提高疏水性污染物的溶解性,会提高污染物的净化率。
  • 生物法所用填料的比表面积、孔隙率等直接影响反应器的生物量以及整个填充床的压降及填充床是否易堵塞问题,污染物完成从气相到液、固相传质过程,在两相中的分配系数是处理工艺可行性的决定因素。因此,改善生物滤料、填料的物理性能和使用寿命,以节省投资和能耗。
  • 在原有菌种的基础上通过选择最佳生长条件,筛选出能高效降解VOCs的优势菌种,从而缩短反应启动时间,加快生物反应进程,提高处理效率。

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