生物膜除臭技术简介

2023-08-28

随着社会经济的发展,城市化进程不断加速,其规模也日益扩大,就造成了可利用土地不断减少,并导致城市污水厂的位置越来越靠近居民生活区。

近年来,各种除臭技术也都相继在研发、应用、进展当中,生物除臭作为一种新型绿色环保技术以其经济,实效,操作性强的优点而得到大力推广。

 

01污水厂气味的危害与特征

恶臭物质是指能引起嗅觉器官多种多样臭感的物质。在污水处理工艺过程中产生的气味物质主要由碳、氮和硫元素组成。只有少数的气味物质是无机化合物,例如:氨、膦和硫化氢;

★大多数气味物质是有机物,比如低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃以及脂肪族的、芳香族的、杂环的氮或硫化物。值得注意的是,这些物质都带有活性基团,容易发生化学反应,特别是被氧化。当活性基团被氧化后,气味就消失,生物除臭工艺就是基于这一原理。

★城市污水中产生的恶臭分布广,影响大,对人体主要有呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、神经系统、精神状态等几个方面危害。

 

02生物除臭的基本原理

★处理臭气的基本原理是利用微生物把溶解于水中的恶臭物质吸收于微生物自身体内,通过微生物的代谢活动使其降解的一种过程。被作用物最终被微生物分解为无机酸,形成不利于腐败微生物生活的酸性环境,并从根本上降解分解时产生恶臭气体的物质。

★微生物除臭可分为三个过程:

▲恶臭气体的溶解过程,即由气相转移到液相;

▲水溶液中恶臭成分被微生物吸收,即溶于水中的臭气通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收,而不溶于水的臭气先附着在微生物体外,由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质,再渗入细胞;

▲进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用,使污染物得以去除。

 

03生物除臭的主要方法

根据微生物在除臭作用中的存在形式,处理方法主要分为生物过滤法和生物吸收法,生物膜除臭技术正是结合了这两种方法,可以有效的去除污水处理厂等恶臭物质。

 

04生物膜除臭技术在污水处理厂的应用

利用升流式厌氧污泥床反应器(UASB)能有效的去除蛋氨酸合成时甲硫基丙醇的恶臭,经两级串联的UASB处理后,其去除率达100%,而且使废水的恶臭消失。

利用改进型生物脱臭滴滤塔对硫化氢和氨气进行处理,考察了污水处理厂小试规模的改进型生物滴滤塔对NH3和H2S的脱臭效能及两者的相互影响,试验结果表明,该装置对H2S 和NH3去除效果较好。

利用生物膜法处理恶臭气体H2S,他们采用PVC弹性立体填料进行了好氧生物法脱硫的研究,结果表明:生物挂膜速度快,驯化时间短,抗冲击自荷能力较强。

针对污水处理场废气进行的生物滤池工艺开发、生物脱臭填料开发、H2S和NH3的处理效率以及工业化应用等。监测结果表明:开发的生物脱臭技术具有工艺简单、操作方便、成本低廉、无二次污染、处理效率高等特点。

 

05生物膜除臭技术进展

研制新的填充材料:

★生物除臭法装置中的充填材料最初都是采用一些天然材料或经适当加工处理后的天然材料如土壤、泥炭土、沸石、锯末等。

★至目前为止已相继开发出了多种新材料,如利用天然沸石与活性炭进行特殊加工合成的材料、多孔质金属氧化物、泥炭纤维与塑料进行特殊加工合成的材料、PVA颗粒等特殊材料,这些新材料的开发成功,大大促进了除臭装置的商品化,同时也促使人们去开发更加新型的材料。

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筛选高效除臭菌:

★微生物除臭法中最主要的作用是除臭微生物,筛选高效除臭菌不仅可以达到使恶臭物质分解速率提高的目的,同时也可使难生化降解的物质得到有效地去除。

★目前这方面的研究大多采用驯化的城市污水处理厂活性污泥进行处理。由于大多情况下由臭气源排放的臭气往往是一种复合臭气,即多种臭气的混合物,单一微生物很难将臭气全部除去,因此将这些微生物进行分离、培养后进行研究具有较大的科学意义。

 

微生物菌群除臭剂的研制

★制备固定化微生物,如海藻酸钠包埋的固定化微生物对甲硫醇的去除率高达90 %;筛选出对生化性较差的恶臭物质具有特殊降解性能的高效广谱菌;寻找菌株的最佳组合,或存活容易、适应性强及遗传性稳定的优势菌株,如分解H2S的黄单胞菌DY44等;通过基因工程改造菌株,把许多降解特性组合在一起,培育超级除臭菌种。

 

 


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