有机废气生物处理技术
固废、废气生物处理技术
生物发酵
利用微生物发酵作用将有机物 转化为酒精、乳酸等产品的技 术。
生物堆肥
将有机废弃物在一定的温度、 湿度和氧气条件下堆肥发酵， 实现有机物的稳定化和腐殖质
化的技术。
生物处理技术的应用范围
城市生活垃圾处理
通过厌氧和好氧生物处理技术，实现城市生 活垃圾的减量、无害和资源化。
农业废弃物处理
利用生物堆肥和生物发酵技术，将农业废弃 物转化为有机肥料和生物燃气等资源。
利用微生物的作用，将有机废气中的有害物质转化为无害的物质。
生物洗涤器
通过生物洗涤器中的微生物将有机废气中的有害物质吸收并降解。
生物滴滤器
利用微生物的作用，将有机废气中的有害物质转化为无害的物质， 同时收集产生的生物质用于能源利用。
06
固废、废气生物处理技 术的发展应器
相比物理或化学处理方法，生物处理技术 的设备投入和运营成本较低。
缺点
处理周期长
生物处理需要一定的时间，通常是数天或数 周，才能完成废物的降解。
对某些有毒有害物质敏感
某些有毒有害物质可能抑制微生物的生长， 影响处理效果。
对环境条件敏感
生物处理的效果受温度、pH值、氧气供应 等环境因素影响较大，需要精确控制。
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04
固废、废气生物处理技 术的优缺点
优点
环境友好性
能源效率
生物处理技术利用微生物降解有机废物， 最终产物为二氧化碳、水和稳定的微生物 群落，对环境影响小。
生物处理过程中可产生一定的热量，可用 于发电或供热，实现能源的循环利用。
处理效果好
低成本
针对不同类型的废物，生物处理技术可选 择性地培养相应的微生物，实现对废物的 有效降解。
生物法处理有机废气(超详细)
生物法处理废气废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。
自然界中存在各种各样的微生物，几乎所有无机的和有机的污染物都能转化。
生物处理不需要再生和其他高级处理过程，与其他净化法相比，具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点，但不能回收利用污染物质。
1.2.3.1 基本原理在适宜的环境条件下，微生物不断吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。
废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水，以及细胞物质等。
1.2.3.2 微生物降解污染物的过程由于微生物将废气中的有害物质进行转化的过程在气相中难以进行，所以废气中气态污染物首先要经气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程，然后污染物才在液相或固体表面被微生物吸附降解。
按照Ottengraf 提出的生物膜理论，生物法净化处理工业废气一般要经历以下四个步骤（图1-1）。
1）废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中（由气膜扩散进入液膜）；2）溶解于液膜中的污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收；3）微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产品或者C02、水等；4）生化反应产物0 0 2从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体，而1120 则被保持在生物膜内。
气态污染物的生物处理过程也是人类对自然过程的强化和工程控制，其过程的速率取决于：①气相向液固相的传质速率（与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关）;②能起降解作用的活性生物质量；③生物降解速率（与污染物的种类、生物生长环境条件、控制作用有关）。
表1-1 列出了各种气态污染物的生物降解效果。
填料固液混合层图1-1生物法净化工业废气的传质降解模型按照获取营养的方式不同，用于污染物生物降解的微生物有两大类：自养菌和异养菌。
自养菌可以在无有机碳和氧的条件下，以光和氨、硫化氢、硫和铁离子等的氧化获得必要的能量，而生长所需的碳则由二氧化碳通过卡尔文循环提供，因此它特别适合于无机物的转化。
生物池处理废气的原理是
生物池处理废气的原理是
生物池处理废气的原理是利用微生物（如细菌、真菌等）降解废气中的有机物质，将其转化为无害的物质或将其吸附并固定在生物体内，从而净化废气。
具体原理如下：
1. 吸附: 废气经过生物池时，其中的有机物质可以被微生物吸附在其表面。
2. 降解: 吸附的有机物质被微生物降解，微生物利用有机物质作为能源和营养源，通过代谢作用分解为无害的物质，如二氧化碳和水。
3. 含集: 部分废气中的有机物质可能无法被微生物降解，但仍能被微生物生长和繁殖。
微生物生长繁殖时会吸附废气中的有机物质并将其固定在生物体内，减少其释放到大气中。
4. 氧化: 一些废气中的有机物质可能需要在氧化条件下才能被降解，生物池中的微生物会提供足够的氧气以促进有机物质的降解。
通过上述过程，生物池可以有效地净化废气中的有机污染物，达到环境保护和空气治理的目的。
这种生物处理废气的方法相对于化学和物理方法更为环保和经济。
《有机废气处理技术》
光催化氧化法
光催化氧化法分为光氧化和光微波二种
基本原理：
通过光氧化和光微波产生的高强度纳米紫外线照射 污染物分子，使所有有机物废气的分子链完全打断 ，裂解、改变物质结构，将高分子污染物质，裂解 、分解成为低分子无害物质，如水和二氧化碳等。 打断分解大分子链为小分子链，再利用臭氧和羟基 自由基氧化、催化剂进行催化氧化，使有机物变为 水和二氧化碳，以达到去除有机物的目的。
2、分子之间相互吸附的作用力 也叫“凡德瓦引力”。 虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但 它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力 ，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之 间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内 孔隙为止。
液体将是较高纯度的丁醇。蒸馏出去的共
沸物水蒸汽含水量在约40%。通过冷凝后
将析出部分水分得到25%的水饱和丁醇溶
液。混合解析出来的冷凝液后进入脱水塔
再次脱水。
丁醇回收方案
• 废气由下往上进入吸收塔，吸收液由上往下在吸收塔内与废气做逆 流接触。通过吸收后的吸收液由循环泵打入解析塔。中途先通过螺旋 板换热器对吸收液进行加温，升温后的吸收液有利于解析。解析后的 吸收液中还含有丁醇，再经过再沸器进行加温将水和丁醇的混合溶液 通过共沸点蒸馏出来。（吸收液可通过冷却塔冷却后循环使用）解析 气体和蒸馏出来的共沸物水蒸汽，通过冷凝器冷凝回收下来。（不凝 气体通入废气管进行再吸收工作）冷凝后产生水饱和的丁醇溶液和丁 醇饱和的水溶液。丁醇饱和的水溶液处于分层罐下层流入解析塔再进 行解析工作。水饱和的丁醇溶液，其中含水量约在25%。流入脱水塔 进行蒸馏脱水工作。将溶液温度升至共沸点，蒸馏出水分和部分丁醇 后，留下部分液体将是较高纯度的丁醇。蒸馏出去的共沸物水蒸汽含 水量在约40%。通过冷凝后将析出部分水分得到25%的水饱和丁醇溶 液 。混合解析出来的冷凝液后进入脱水塔再次脱水。
生物发酵废气处理方法
生物发酵废气处理方法生物发酵废气是指在微生物发酵过程中产生的一种废气，主要成分是二氧化碳、一氧化碳、硫化物、氨等。
这些废气中的有害物质对于人体和环境都有一定的危害性。
因此，对于生物发酵废气的处理非常重要。
下面介绍几种常见的生物发酵废气处理方法。
1.生物滴滤法生物滴滤法是利用微生物菌群来降解废气中的有害物质。
首先，将废气通过滴滤器进行预处理，去除颗粒物和一些无机气体。
然后，将废气通过滴滤装置，使废气和微生物菌群接触，微生物通过降解废气中的有害物质，将其转化为无害物质。
最后，经过滤网去除微生物，得到净化后的废气。
2.生物吸附法生物吸附法是利用生物材料对废气中的有害物质进行吸附。
常用的生物材料有活性炭、活性白土等。
将这些生物吸附剂放置在吸附装置中，废气通过时，有害物质被生物吸附剂吸附下来，进而实现废气净化。
3.生物氧化法生物氧化法是利用微生物对废气中的有害物质进行氧化降解的方法。
常用的微生物有泡泡藻、硫氧化细菌等。
将这些微生物放置在生物氧化器中，废气经过生物氧化器时，微生物利用废气中的有机物进行代谢，将有害物质转化为无害的氧化产物，从而实现废气净化。
4.生物过滤法生物过滤法利用生物滤料对废气中的有害物质进行吸附和分解。
常用的生物滤料有活性炭、陶粒、葡萄藤丝等。
将这些生物滤料填充在生物过滤器中，废气经过时，有害物质被生物滤料吸附并分解，从而达到净化的效果。
5.生物堆肥法生物堆肥法是将废气中的有机物进行堆肥处理，使其转化为无害物质的方法。
将废气中的有机物与一定比例的菌群和添加剂混合，放置在适宜的条件下进行堆肥处理，经过一段时间的堆肥，废气中的有机物被微生物逐渐分解，转化为稳定的有机肥料，从而实现废气净化和资源化利用。
以上是几种常见的生物发酵废气处理方法，这些方法各有优劣，具体选择哪种方法主要取决于废气的成分和处理要求。
废气处理过程中需要注意适宜的温度、湿度、通气量等参数的控制，以确保处理效果。
同时，不同的废气处理方法可以结合使用，形成综合的废气处理系统，提高废气处理的效率和效果。
废气处理中生物法的原理
废气处理中生物法的原理废气处理中的生物法是指利用生物体代谢活动来降解和转化废气中的有害气体成分，以达到净化废气的目的。
生物法处理废气主要是利用微生物的生长和代谢特性，通过生物转化、吸附和副产物转化等过程将废气中的污染物转化为无害物质。
生物法废气处理的原理主要包括生物吸附、生物脱除和生物降解三个过程。
1. 生物吸附：利用微生物细胞表面的菌体或菌丝结构，对废气中的有害气体分子进行吸附。
通过微生物的细胞壁和附着物来吸附废气中的污染物，使其分子附着在生物体表面上，从而实现对有害气体的去除。
生物吸附主要适用于有机废气中的低浓度有机物和某些无机物质。
2. 生物脱除：利用微生物细胞内特异的酶系统，对废气中的有害气体进行转化和脱除。
通过微生物体内的酶系统，将废气中的有害气体经过代谢转化为无害物质，并释放为代谢产物或溶解于细胞内外，从而达到废气净化的目的。
生物脱除主要适用于高浓度有机废气、硫化氢、氨气等。
3. 生物降解：利用微生物体内的生物化学反应，将废气中的有机物分子分解为无害物质。
通过微生物体内酶的作用，有机物分子被分解为无害物质，例如二氧化碳和水，这些无害物质可以释放到废气中或通过生物体代谢排出。
生物降解适用于含有可生物降解有机物的废气治理。
生物法废气处理的工艺流程一般包括废气收集、生物反应器、废气处理和废气排放四个主要环节。
首先，废气收集是指通过管道、风机等设备将废气从生产源处收集起来，集中到废气处理系统中。
废气收集主要是为了提高废气处理系统对废气的利用率，确保废气处理效果。
然后，废气进入生物反应器，在生物反应器中进行生物转化和净化。
生物反应器一般分为厌氧反应器和好氧反应器两种。
厌氧反应器适用于处理含有硫化氢、氨气等有机废气，而好氧反应器适用于处理含有甲醛、苯、甲苯等有机废气。
接下来，经过生物反应器处理后的废气，进入废气处理设备进行后处理。
后处理主要包括废气的分离、过滤、清洗和脱湿等步骤，以进一步降低废气中有害气体的浓度，确保废气净化的效果。
废气处理 生物法
废气处理生物法
废气处理是指将产生的废气进行处理，去除污染物，以减少对环境的影响。
其中，生物法是一种利用微生物和生物化学反应来净化废气的处理方法。
生物法的原理是通过使用特定的微生物，将废气中的有机污染物转化为无害的物质。
这些微生物可以是自然界存在的，也可以是经过改良和选育的菌群。
在生物法中，废气首先经过预处理，去除其中的颗粒物、气态污染物等。
然后，废气会进入一个生物反应器，这个反应器内会有适宜生物生长和活动的环境。
微生物会利用废气中的有机污染物作为能源和营养源，通过酵解、氧化等过程将其转化为二氧化碳、水和其他无害物质。
最后，经过处理后的废气会被释放到大气中或经进一步处理后达到排放标准。
生物法相比于传统的物理或化学处理方法具有许多优点。
首先，它是一种相对低成本的处理方法，可以利用自然界中已经存在的微生物资源。
其次，生物法能够高效地去除有机污染物，处理效果稳定可靠。
此外，生物法还具有可持续性和环保性，不会产生二次污染物。
值得一提的是，生物法在处理某些特定的有机废气中表现出很高的选择性，能够实现高效的处理效果。
总之，生物法是一种有效的废气处理方法，通过利用微生物和生物化学反应将废气中的有机污染物转化为无害物质。
它具有低成本、高效、环保等诸多优点，应用广泛。
生物技术在有机废气处理中的应用分析
生物技术在有机废气处理中的应用分析
1. 生物滤池技术：生物滤池是利用微生物的新陈代谢作用将有机废气中的有机物质
降解为无害物质的一种方法。
生物滤池的填料通常采用多孔材料，如活性炭、泡沫塑料等，有利于细菌的附着和生长。
废气经过生物滤池时，废气中的有机物质会被微生物降解，同
时产生二氧化碳和水。
生物滤池具有处理效果好、能耗低、操作简单等优点，已经成功应
用于工业废气处理和生活废气处理等领域。
生物技术在有机废气处理中具有广阔的应用前景。
随着科技的不断进步和生物技术的
发展，相信生物技术将会在有机废气处理中发挥更大的作用，为改善环境质量和保护人民
健康做出更大的贡献。
第四讲-废气生物处理技术
一、废气生物处理的特点
1. 废气或尾气(waste gas，off-gas)在生物反应器内进行。
挥发性有机化合物 (volatile organic compounds，VOCs)以及其它有毒或 有臭味的气体，如NH3和H2S等。 化工、制药、电镀、喷漆、印刷等行业产生的有害污染物(hazardous air pollutants，HAPs)以及废水处理厂、堆肥厂、垃圾填埋厂产生恶臭(odor) 等。
序号 1 2 3 4 5 6 7
表1 臭气浓度控制参考值
控制项目
一级标准 二级标准
氨
1.5
4.0
硫化氢
0.06
0.32
甲硫醇
0.007
0.02
甲硫醚
0.07
0.55
臭气浓度（倍数）
20
60
甲烷气（厂区最高浓度）
5
5
氯气
0.4
0.6
我国规定的恶臭污染物排放标准 (GBl4554-93)
表2 臭气强度表示方法
第一节 废气的生物反应器处理
废气的微生物处理于1957年在美国获得专利，但到1970年 代才开始引起重视，直到1980年代才在德国、日本、荷兰 等国家有相当数量工业规模的各类生物净化装置投入运行。
废气生物反应器处理对许多一般性的空气污染物的去除率可 达到90％以上。
Biological waste gas treatment systems rely on the activity of microorganisms, which are able to degrade organic contaminants from the air stream. The microorganisms feed on odorous substances and oxidise them, at best to CO2 and H2O or other odourless products. Thus, biological systems sustainably reduce odorous emissions and do not shift the problem to other media like scrubbing liquids or adsorbents, which remain as problematic residues. Furthermore, if at all, few chemical agents have to be added and energy costs are relatively low, as they are operated at atmospheric pressure and ambient temperatures. Accordingly, investment and operational costs for biological waste gas treatment systems are comparably low .
有机废气生物法净化技术
技术应用
工程名称：北京酒仙桥再生水厂污水站异味治理工程 工艺流程：集气+喷淋加湿+生物过滤+活性炭吸附 废气成分：氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等 处理规模： 15500 m3/h 工程地点：北京
技术应用
工程名称：湖南湘潭宾之郎食品科技有限公司生产废气治理项目 工艺流程：集气+预处理+生物过滤 废气成分：氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等 处理规模： 10000 m3/h 工程地点：湖南湘潭
用低等
占地面积大
工艺介绍
应用范围：石化、医药、焦化、轻工等行业生产车间及污水处理站废气治理。
废气特征： 1. 甲硫醇、甲硫醚等有机物为主，含有H2S、NH3等无机异味气体； 2. 废气气量大，污染物浓度低。
治理工艺：集气+预处理（调温、调湿、除尘）+生物处理+深度处理 1、预处理：针对废气特征（含尘量、pH、温度、湿度等）选择合适的预 处理装置，保证进入生物处理系统的废气的pH、温度、湿度等条件； 2、生物处理：根据废气风量、污染物成分选择合适的生物处理技术； 3、深度处理：根据需要采取活性炭吸附、光催化氧化等技术作为深度处 理保证废气达标排放。
技术应用
工程名称：济南市水质净化一厂污水池异味治理项目 工艺流程：集气+土壤除臭装置 废气成分：氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等 处理规模： 54000 m3/h 工程地点：济南
技术应用
工程名称：济南市水质净化三厂异味治理项目 工艺流程：集气+生物土壤除臭装置 废气成分：氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等 处理规模： 21500 m3/h 工程地点：济南
第六章废气生物处理ppt课件
雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、 垃圾焚烧，甚至火山喷发等等，雾霾天气通常是多种污染源 混合作用形成的。但各地区 的雾霾天气中，不同污染源的作 用程度各有差异。
与废水生物处理过程的最大区别在于：
废气中的有机物质首先要经历由气相转移到 液相（或固体表面液膜）中的传质过程，然 后在液相（或固体表面生物层）被微生物吸 附降解。
微生物净化有机废气模式图
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
二氧化碳的微生物固定
固定二氧化碳的生物主要是植物和微 生物。 固定二氧化碳的微生物一般有两类 光能自养微生物：藻类和光合细菌 化能自养型微生物：
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
雾、霭、霾
PM2.5指空气中当量直径小于或等于2.5μm 的细颗粒物，也称可入肺颗粒物。雾霾的 “元凶”
PM10则是指空气中当量直径小于或等于 10μm的颗粒物，也称可吸入颗粒物，其中 包含着PM2.5。雾霭的主要污染物。
霾的危害
灰霾天气不仅影响空气的能见度，使人们看不到蓝天，心情变 得压抑，还会对人的身体健康产生危害。灰霾中的细小颗粒会 直接进入并黏附在人体上、下呼吸道和肺叶中，继而沉积于上、 下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支气管炎等病症，长此以往将 可能诱发肺癌。此外，紫外线是自然界杀灭大气微生物如细菌、 病毒等的主要武器，灰霾天气导致近地层紫外线的减弱，易使 空气中的传染性病菌的活性增强，传染病增多。由于太阳中的 紫外线是人体合成维生素D的唯一途径，紫外线辐射的减弱直 接导致小儿佝偻病高发。
废气的生物处理
五、主要影响因素
3、pH 生物反应器水相pH 6-9，降解含氯、氮、硫的化 合物时，会有酸的积累。可在液相中加碱或加缓 冲物质调节。
4、其他因素 污泥浓度、溶解氧、营养盐等。
· 六、应用及工艺
（一）含硫恶臭污染物的净化
如H2S、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚 和二甲基亚矾等。有许多细菌能对含硫恶臭污染 物进行净化。主要是硫杆菌属和硫磺菌属。
生物滴滤法
有机废气
循环液
生物法工艺比较
（二）微生物对无机废气的处理
■ 适合于微生物处理的无机废气污染组分主要有：氨 和硫化氢、SO2和NOx。
■ 作将用NH将3溶其于氧水化中成成NNOH2-4和+，N通O3-入。生物滴滤池，利用硝化
■ SO2先吸附并与NaOH反应转化成亚硫酸盐，再由 硫酸还原菌将其转化为H2S,最后用硫醚杆菌将H2S 转化为元素硫。
· 污染物气体与水接触,由气相转入液相或固相表面的液 膜中；
· 污染物在液相或固相表面被微生物吸附或吸收在生物体 内，当溶液流经填料表面时，溶解在水中的气态污染物 被栖息在填料上的生物所吸附，由液相转移到生物相， 此阶段遵循一般生物化学反应速度。
· 传质速率取决于填料表面的物理性质、挥发性物质的性 质及浓度。技术开发主要强化传质和控制有利于转化的 反应过程。
· 污染物气体与水接触,由气相转入液相或固相表面的液 膜中；
· 污染物在液相或固相表面被微生物吸附或吸收在生物体 内，当溶液流经填料表面时，溶解在水中的气态污染物 被栖息在填料上的生物所吸附，由液相转移到生物相， 此阶段遵循一般生物化学反应速度。
· 传质速率取决于填料表面的物理性质、挥发性物质的性 质及浓度。技术开发主要强化传质和控制有利于转化的 反应过程。
生物法处理有机废气(超详细)
生物法处理废气废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。
自然界中存在各种各样的微生物，几乎所有无机的和有机的污染物都能转化。
生物处理不需要再生和其他高级处理过程，与其他净化法相比，具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点，但不能回收利用污染物质。
1.2.3.1基本原理在适宜的环境条件下，微生物不断吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。
废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水，以及细胞物质等。
1.2.3.2微生物降解污染物的过程由于微生物将废气中的有害物质进行转化的过程在气相中难以进行，所以废气中气态污染物首先要经气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程，然后污染物才在液相或固体表面被微生物吸附降解。
按照Ottengraf提出的生物膜理论，生物法净化处理工业废气一般要经历以下四个步骤（图1-1)。
1)废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中（由气膜扩散进入液膜)；2)溶解于液膜中的污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收；3)微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产品或者C02、水等；4)生化反应产物002从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体，而1120则被保持在生物膜内。
气态污染物的生物处理过程也是人类对自然过程的强化和工程控制，其过程的速率取决于：①气相向液固相的传质速率（与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关);②能起降解作用的活性生物质量；③生物降解速率（与污染物的种类、生物生长环境条件、控制作用有关)。
表1-1列出了各种气态污染物的生物降解效果。
填料固液混合层图1-1生物法净化工业废气的传质降解模型表1-1微生物对各种气态污染物的生物降解效果1.2.3.3废气生物处理的微生物按照获取营养的方式不同，用于污染物生物降解的微生物有两大类：自养菌和异养菌。
有机废气(VOC)生物处理研究现状与发展趋势
有机废气(VOC)生物处理研究现状与发展趋势有机废气(VOC)生物处理研究现状与发展趋势一、引言近年来，随着工业发展的迅猛，有机废气的排放量不断增加，对环境和人类健康带来了严重威胁。
有机废气通常由挥发性有机物 (volatile organic compounds, VOCs) 组成，包括苯、甲苯、乙酸、丙酮等。
这些有机物不仅有较强的毒性，还对大气臭氧的生成产生不利影响。
因此，开展有机废气的处理研究具有重要意义。
二、有机废气生物处理技术现状目前，有机废气的处理主要采用物理吸附、化学吸收、燃烧等方法。
然而，这些方法存在着高能耗、废渣产生多和操作维护成本高等问题。
相比之下，生物处理技术在VOCs废气处理中具有独特优势，包括低能耗、无二次污染等特点。
主要的生物处理技术包括生物吸附、生物氧化、生物脱附和生物过滤。
2.1 生物吸附生物吸附是指利用活性生物物质吸附 VOCs，将其转化为不活性化合物。
常用的吸附剂包括活性炭、硅胶、天然纤维等。
生物吸附技术具有吸附效果好、适用于多种 VOCs 的特点，但其吸附饱和后需要再生或处理。
2.2 生物氧化生物氧化是指利用微生物将 VOCs 进行降解分解的过程。
常用的微生物包括细菌、真菌、藻类等。
生物氧化技术能够有效降解 VOCs，但操作条件要求较高，容易受到温度、pH值等因素的影响。
2.3 生物脱附生物脱附是指将 VOCs 从生物质中解离出来的过程。
通过调整温度、压力等条件，使 VOCs 脱附并收集进行处理。
生物脱附技术既能降低 VOCs 的浓度，又可回收生物质进行再利用。
2.4 生物过滤生物过滤是指将 VOCs 通过与微生物相互作用，使 VOCs 通过空气滤材层时被微生物降解分解的过程。
生物过滤技术具有体积小、能耗低等优势，并且适用于多种 VOCs 的处理。
三、有机废气生物处理研究进展近年来，有机废气生物处理研究取得了一些进展。
其中，微生物资源的开发与研究是有机废气生物处理研究的重点之一。
废气的生物处理技术
经过处理后，臭气的浓度和异味得到显著降低，改善了垃圾填埋场的工作环境和周边居民的生活质量。同时，处理过程中产生的生物污泥可用于肥料或生物燃料，实现资源化利用。
06
CHAPTER
未来研究方向与展望
研究不同材料的物理化学性质对生物降解效率的影响，开发具有高生物活性和高吸附性能的新型生物滤料。
经过处理后，废气的浓度和异味得到显著降低，满足国家排放标准。同时，处理过程中产生的生物污泥可用于肥料或生物燃料，实现资源化利用。
废气来源
该项目处理的废气主要来源于污水处理厂的曝气池和污泥处理设施。
处理工艺
采用生物过滤和生物洗涤技术对臭气进行处理。曝气池产生的臭气通过生物过滤床，去除其中的恶臭物质；污泥处理设施产生的臭气则通过生物洗涤塔进行处理。
01
高效性
废气生物处理技术能够高效地去除废气中的有害物质，如挥发性有机物、恶臭物质等。
02
环保性
该技术以生物降解的方式处理废气，避免了二次污染，符合环保要求。
1
2
3
处理效率受限于生物反应器的设计和操作条件，如温度、湿度、pH值等。
对某些特定废气成分的处理效果可能不佳，需要针对特定污染物进行优化。
生物反应器的维护和管理需要专业知识和经验，以确保稳定运行和良好的处理效果。
生物过滤法原理
通过填料层中的微生物代谢作用，将废气中的有机物转化为无害物质。
生物过滤法优势
处理效率高、操作简单、能耗低。
利用微生物在洗涤液中代谢作用，将废气中的有机物转化为无害物质。
生物洗涤法原理
适用于处理高浓度有机废气，如化工行业、制药行业等。
生物洗涤法应用
处理效率高、去除效果好、可回收有用物质。
废气净化生物除臭工程方案
废气净化生物除臭工程方案一、废气净化生物除臭工程的原理废气净化生物除臭工程是指利用活性微生物对有机废气进行生物降解和去除异味的过程。
具体原理如下：1. 生物降解：利用适宜的生物载体（例如生物膜、生物软泥等），将含有有机废气引入生物反应器中，通过生物膜或微生物菌群的代谢作用，将有机废气中的有害气体降解为无害物质，如二氧化碳、水等。
2. 去除异味：生物膜或微生物菌群能够吸附并代谢含硫、含氮及其他异味物质，从而实现废气的去臭作用。
二、废气净化生物除臭工程的技术方案废气净化生物除臭工程的实施，需要考虑工程场地、废气性质、环境要求等多方面因素，综合选择适宜的技术方案。
一个典型的废气净化生物除臭工程技术方案包括以下几个环节：1. 废气采集系统的设计：根据工业生产过程中产生的废气特性和产生的地点，设计合理的废气采集系统，确保废气能够有效地被引导到净化除臭设备中。
2. 生物反应器的选型和设计：生物反应器是废气净化生物除臭工程的核心设备，根据废气的量、性质和需求水平，选择合适的生物反应器类型和规模，进行设计和布置。
3. 生物载体的选择和培养：选择适宜的生物载体，针对废气中的有害气体和异味物质，培养富有生物降解能力的微生物菌群。
4. 运行控制系统的建设：建设一套完善的废气净化生物除臭运行控制系统，保证生物反应器能够稳定运行，实现废气净化和除臭效果。
5. 检测监测及数据记录系统：建立废气净化生物除臭工程的检测监测体系，并建立相应的数据记录系统，对废气净化和除臭效果进行实时监测和记录。
三、废气净化生物除臭工程的实施步骤废气净化生物除臭工程的实施步骤包括以下几个阶段：1. 项目可行性研究：分析工场废气的特性、排放量和环境要求等数据，进行项目可行性评估，明确废气净化与除臭的技术路径和处理工艺。
2. 设计方案编制：根据项目可行性评估的结果，编制废气净化生物除臭工程的详细设计方案，包括技术方案、设备选型、工艺流程、环保措施等。
生物法有机废气处理的工艺及设计
生物法有机废气处理的工艺及设计生物法有机废气处理是一种利用生物技术处理有机废气的方法，广泛应用于化工、制药、食品加工、冶金等产业中。
其工艺包括生物氧化和生物吸附两种主要方式，设计时需要考虑废气成分、浓度、温度、湿度等因素。
下面将详细介绍生物法有机废气处理的工艺及设计。
生物氧化是将有机废气中的有机物通过微生物代谢氧化成无害的无机物的过程。
生物氧化反应需要提供合适的基质、温度、pH值和氧气等条件。
常见的生物氧化反应有好氧生物氧化和厌氧生物氧化。
好氧生物氧化是利用好氧微生物将有机物氧化成CO2和H2O的过程。
该过程需要提供充足的氧气，通常通过喷淋式、曝气式或百叶窗式氧气供给设备实现。
为了提高反应效率，常规反应器可采用活性污泥法、固定膜生物反应器或曝气沟反应器等工艺。
厌氧生物氧化是利用厌氧微生物在缺氧的环境下将有机物转化为甲烷和CO2的过程。
通常采用厌氧反应器进行反应，如厌氧污泥床反应器、厌氧滤池反应器等。
为了保持缺氧环境，反应器内可设计适当的封闭系统，并提供适量的供给碳源和营养物质。
生物吸附是利用生物颗粒或生物膜表面的活性微生物吸附有机气体分子的工艺。
生物吸附通常包括干法吸附和湿法吸附两种方式。
干法吸附是将有机气体在生物颗粒表面吸附后进行降解，适用于有机气体浓度较低的情况。
常用的干法吸附包括生物填料层、生物滤床和生物棉等，其中生物填料层是将生物颗粒填充在填料层中，通过填料层内的空隙和微生物颗粒表面的吸附作用实现废气处理。
湿法吸附是将废气通过湿润的微生物颗粒或生物膜表面，通过微生物的吸附和生物膜的生物降解作用将有机物转化成无害物质。
常用的湿法吸附包括湿式生物过滤器、生物湿润床和生物液滴沉滤塔等。
在设计生物法有机废气处理系统时，首先需要了解废气的成分、浓度、温度、湿度等参数。
根据不同的有机物特性选择合适的生物处理方式，同时考虑处理效率、设备可靠性、运行成本和维护成本等因素。
设备的设计要合理布置反应器、吸附剂和辅助设备，确保废气与生物颗粒或生物膜充分接触，同时提供充足的氧气、碳源和营养物质。
第九章有机废气生物处理技术解析ppt课件
类别
来源
危害
硫氧 矿物燃烧 化物 火山活动
酸雨
碳氧 化物
不完全燃烧 机动车排气
破坏血红蛋白ຫໍສະໝຸດ 迁移H2SO 4 或 硫 酸 盐，干、湿沉降
生物吸附 光合作用
氮氧 燃烧过程 化物 细菌作用
造成光化学烟雾 HNO3或硝酸盐，
温室效应
干、湿沉降
破坏臭氧层
在大气中光离解
碳氢 汽车尾气 化合物 有机物蒸发
卤素 化合物
一、生物法净化有机废气的原理
有机废气生物净化是利用微生物以废气中的 有机组分作为其生命活动的能源或其他养分， 经代谢降解，转化为简单的无机物及细胞组 成物质。
与废水生物处理的最大区别在于：废气中的 有机物质首先要经历由气相转移到液相（或 固体表面液膜）中的传质过程 ；然后在液相 或(固体表面生物层)被微生物吸附降解。
3. 没有毒性或对微生物生长有抑制作用的
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
三、废气生物处理的基本条件
• 主要有水分、养分、温度、氧气以及酸碱度 等。
1．水 分 • 微生物生命活动的必要成分； • 吸收废气的溶剂。 ➢采用土壤或堆肥等固态处理系统时，适宜的
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
1．生物滤池
• 生物滤池内的固态介质是一些天然材 料，常用的固体颗粒有土壤和堆肥， 这些材料为微生物的附着和生长提供 表面，微生物可以吸收废气中的污染 物将其转化为无害物质。
生物法处理有机废气(超详细)
生物法处理有机废气(超详细)生物法处理废气废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。
自然界中存在各种各样的微生物，几乎所有无机的和有机的污染物都能转化。
生物处理不需要再生和其他高级处理过程，与其他净化法相比，具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点，但不能回收利用污染物质。
1.2.3.1基本原理在适宜的环境条件下，微生物不断吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。
废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水，以及细胞物质等。
1.2.3.2微生物降解污染物的过程由于微生物将废气中的有害物质进行转化的过程在气相中难以进行，所以废气中气态污染物首先要经气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程，然后污染物才在液相或固体表面被微生物吸附降解。
按照Ottengraf提出的生物膜理论，生物法净化处理工业废气一般要经历以下四个步骤（图1-1)。
1)废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中（由气膜扩散进入液膜)；2)溶解于液膜中的污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收；3)微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产品或者C02、水等；4)生化反应产物002从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体，而1120则被保持在生物膜内。
气态污染物的生物处理过程也是人类对自然过程的强化和工程控制，其过程的速率取决于：①气相向液固相的传质速率（与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关);②能起降解作用的活性生物质量；③生物降解速率（与污染物的种类、生物生长环境条件、控制作用有关)。
表1-1列出了各种气态污染物的生物降解效果。
按照获取营养的方式不同，用于污染物生物降解的微生物有两大类：自养菌和异养菌。
自养菌可以在无有机碳和氧的条件下，以光和氨、硫化氢、硫和铁离子等的氧化获得必要的能量，而生长所需的碳则由二氧化碳通过卡尔文循环提供，因此它特别适合于无机物的转化。
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1生物法的概念
生物法净化有机废气是在已成熟的采用微生物处理废水的基础上发展起来的，生物净化实质上是一种氧化分解过程：附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分，转化为简单的无机物（CO2、H20）或细胞组成物质。
与废水生物处理过程的最大区别在于：废气中的有机物质首先要经过由气相到液相（或固体表面液膜）的传质过程，然后溶解于液相中的有机成分在浓度差的推动下，进一步扩散至介质周围的生物膜，进而被其中的微生物捕捉吸收；在此条件下，进入微生物体内的污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，产生的代谢物一部分溶入液相，一部分作为细胞物质或细胞代谢能源，还有一部分，（如CO2）则析出到空气中，废气中的有机物通过上述过程不断减少，从而被净化。
2生物法处理有机废气机理
对于生化法处理废气的机理研究尽管已做了不少的工作，当至今仍没有统一理论。
目前在世界上公认影响较大的是荷兰学者，依据传统的双模理论提出额生物膜理论。
另外一种是PEDERSEN、孙佩石等根据吸附理论提出的吸附-生物膜理论所为生物膜及是由微生物群体在固体载体表面构成的粘性膜结构。
润湿环境下，微生物以废气中有机物为能源，将其氧化分解过程中，得以生长、繁殖并形成具有一定厚度的膜。
这种生物膜尤其在处理浓度或生物可降解性强的废气时，
更显示了优越性。
3生物法的工艺特点
由于微生物对各种污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物而降解、转化、因此，与传统的废气处理技术相比，生物处理技术具有效果好、投资及运行费用低，安全性好，无二次污染，易于管理等优点。
同时，由于废气生物处理系手机的再生可直接通过吸收剂中微生物的作用来实现，而不需要先理化吸收和吸附那样的专门设备，从而简化了工艺流程和工业设备，降低运行操作费用，所以，生物处理技术已逐渐成为世界研究的热点课题之一。
4主要工艺及对比
4.1生物过滤床
生物过滤床是一种在其中填入具有吸附性滤料（如泥炭、土壤、活性炭等物质）的净化装置。
挂生物膜前，在过滤床中渗入PH缓冲剂和N、P、K等营养元素(如NH4NO3和K2HPO3)，当具有一定温度的废气进入生物滤床，通过约0.5-1m厚的生物活性填料层时，滤料中的微生物（主要是细菌、放线菌、原生动物、藻类等）即可通过接触而捕获废气中的哟机务并将其作为自身生长的碳源。
因此，废气通过生物过滤床后即可被净化，而滤料层中的微生物在生化降解污染物的过程中不断生长繁殖，从而使生物滤池的操作得以持续进行，滤料使用一年后一半呈酸性，要定期进行维护和保养。
生物过滤床中的水只是滞留在微生物膜的表面和内层中，没有形
成贯穿整个滤料床的连续流动相。
所以可以将含水生物膜视为一个单相，或称之为固/液混合相。
废气再生物过滤床中的净化过程可认为是传质与生化反应的串联过程。
而传质方向是气态污染物向固/液混合相中传输，一般认为传质速率要比生化反应速率快，所以生化反应是整个过程的控制步骤。
同时，由于滤料（特别是活性炭）具有较高的吸附能力，可以使微生物胞外酶和污染物在滤料和微生物膜界面处浓缩，从而提高了生化反应速率，并使废气的净化度得以提高。
因此，生物过滤床在处理废气方面已经有较广泛的应用。
4.2生物洗涤床
生物洗涤床通常由一个洗涤塔和一个再生池构成，在洗涤塔中循环液通过喷淋或鼓泡的方式将废气中的污染物和氧气转入液相，实现质量传递，一般地，若气相阻力较大可用喷淋法，反之，液相阻力较大时则用鼓泡法，鼓泡和污水生物处理技术中的曝气相仿。
废气从洗涤塔底通入，与生物悬浮液接触而被吸收，该过程中，污染物的吸收率与废气的总量传递率、喷淋液的接触面积和平均驱动压（气态废物的平均浓度与液相中废物的实际浓度之差）有关。
吸收了废气组分的洗涤液，流入再生池（活性污泥池）中，通入空气充氧后再生，在再生池中，污染物被微生物氧化分解，该过程实际上废水的微生物处理过程。
是污水处理最成熟的工艺之一。
污染物的去除率主要与污染物的可生化性、再生池的操作条件等有关
在生物洗涤塔处理废气过程中，由于吸收和氧化时相对独立进行的两个过程，因此易于控制，废气中污染物去除率高。
但这两个系统
分开建立，需鼓风曝气设施，这就造成该工艺占地面积较大，能耗高。
4.3生物滴滤床
生物滴滤床使用的是粗碎石、塑料蜂窝状填料、塑料波纹板填料、陶瓷、不锈钢拉西环、树皮、活性炭纤维、微孔硅胶等一类不具有吸附性的填料。
填料的表面是微生物形成的几毫米厚的生物膜，废气从滴滤床地步进入，回流水由上部喷淋到填料床层上部、并沿着填料上的生物膜滴流而下，溶解于水中的有机污染物被一生物膜形式附着在填料上的微生物吸收，进入微生物细胞的有机污染物在微生物体内的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，最终转化成无害的化合物(如CO2和H2O)，填料的比表面积一般为100-300M2/M3，这一方面为气体通过提供了大量的空间。
另一方面使气体对填料层造成的压力及微生物生长引起的空间堵塞危险性降到了最低限。
生物滴滤床的反应条件也易于控制。
可通过调节循环液的PH，加入K2HPO4、NH4NO3等物质得以实现。
生物滴滤床中，填料表面微生物浓度高，生长稳定，在滴滤床中存在一个连续流动的水相，因此整个过程涉及气液固三相，但从整体上讲，仍然是一个传质与生化反应的串联过程，如果设计合理，将具有微生物浓度高，有较好的抗冲击负荷能力，净化反应速度快，气体停留时间短等优点，因此该方法具有反应器体积小，设备投资费用低等优点，有较好的开发与应用前景，也是目前各国生物法处理空气污染物的热门研究之一。
4.4几种生物技术的比较与具体应用条件
三种生物处理有机废气技术方法的具体比较见下表
表有机废气技术方法的比较
生物技术优点缺点
生物洗涤床
中等投资
能处理含颗粒的废气
相对小的占地面积
能适应各种负荷
技术非常成熟
运行费用昂贵
大量沉淀时性能下降
复杂的化学进料系统
不能取出大部分的VOC S
需要有毒或危险的化学物质
生物过滤床
简单、成本低
投资和运行费用低
有效去除低浓度
低压降
有较强的抗冲击负荷能力
占地面积达
每隔1-2.5年需要更换填料
不适用高浓度的废气
有时湿度和PH难以控制
颗粒物质会堵塞滤床
生物滴滤床
简单、成本低
中等投资、运行费用低
去除效率高
有效去除酸的污染物
低压降
建造和操作比生物过滤床复杂
营养物添加过量会产生大量微生物
造成堵塞
适宜处理产酸或碱的有害物质
不同成分、浓度及气量的气态污染物各有其有效的生物净化系统。
生物洗涤床适宜于处理净化气量较小、浓度大、易溶且生物代谢速率较低的废气；而对于负荷较高以及污染物降解后会生成酸性物质的则以生物滴滤床为好。
5现存问题及主要研究方向
废气生物处理是一项新技术，由于生物反应器涉及到气、液/固相传质与生化降解过程，影响因素多而复杂，有关的理论研究和实际应用还不够深入广泛，许多问题需要进一步探讨和解决，大致有如下
几个方面。
5.1反应动力学模式研究
反应动力学即使研究污染物降解速率以及微生物增长率与污染物浓度、生物量等因素之间的定量关系，而这些关系直接决定着降解速率与污染物的去除效率。
通过反应机理的研究，可以找出决定反应速度的内在依据，有效的控制和调节反应速度，最终提高污染物的净化效率。
5.2填充物的特性研究
填充物的比表面积、孔隙率等直接影响着反应器的生物量以及整个填充床的压降及填充床时候易堵塞等问题。
更重要的是，填充物对液/固传质分配系数有较大影响。
同时，填料的使用寿命也直接影响整个装置的运行费用，因此，填料特性研究可以改善反应器运行状况、节省运行费用。
5.3动态负荷研究
目前，大多数实际生产的尾气均是非常态负荷气流，气量与浓度都处在时刻的变化过程中，因此，模拟动态负荷可解决一系列实际运用中碰到的问题。
5.4高校优势菌种的筛选
在原有菌种的基础上通过选择最佳生长条件，筛选出能高效降解各种恶臭有毒气体的优势菌种，从而缩短反应启动时间，加快生物反应进程，提高处理效率。
5.6生物菌群研究
处理废水的生物膜反应器中生物膜从表到内分为好氧菌层、兼性好氧菌层，这使微生物对有机污染物的净化作用得以全面发挥，剩余污泥量也因厌氧菌层的存在大大降低。
处理废气时，流体的性质和流动状态都发生了变化，研究存在的菌种类型也将进一步促进生物技术在废气治理中的应用。