隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,城市化進程不斷加速,其規(guī)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(qū)。近年來,各種除臭技術(shù)也都相繼在研發(fā)、應用、進展當中,而生物除臭作為一種新型綠色環(huán)保技術(shù)以其經(jīng)濟,實效,操作性強的優(yōu)點而得到大力推廣。文章簡要介紹利用生物膜技術(shù)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(zhì)是指能引起嗅覺器官多種多樣臭感的物質(zhì)。在污水處理工藝過程中產(chǎn)生的氣味物質(zhì)主要由碳、氮和硫元素組成。只有少數(shù)的氣味物質(zhì)是無機化合物,例如:氨、膦和硫化氫;大多數(shù)氣味物質(zhì)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(huán)的氮或硫化物。值得注意的是,這些物質(zhì)都帶有活性基團,容易發(fā)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(chǎn)生的惡臭分布廣,影響大,對人體主要有呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、精神狀態(tài)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(zhì)吸收于微生物自身體內(nèi),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(huán)境,并從根本上降解分解時產(chǎn)生惡臭氣體的物質(zhì)。
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(zhuǎn)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(zhì),再滲入細胞;
3.進入微生物細胞的惡臭成分作為營養(yǎng)物質(zhì)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(jù)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(shù)正是結(jié)合了這兩種方法,可以有效的去除污水處理廠等惡臭物質(zhì)。
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(zhì)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(zhì)轉(zhuǎn)換的重要任務,微生物生長需要足夠的有機養(yǎng)分,所以固體載體中應含有一定濃度的有機物質(zhì)。同時,為保持微生物的活性,必須為其創(chuàng)造良好的生存環(huán)境,在操作過程中,應注意控制溫度、濕度、pH、養(yǎng)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(zhuǎn)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(shè)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(guān)。
洗滌法是利用微生物、營養(yǎng)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(tài)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(jīng)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(yǎng)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(zhuǎn)移到液體中被微生物降解。
四、生物膜除臭技術(shù)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(jīng)兩級串聯(lián)的UASB處理后,其去除率高,而且使廢水的惡臭消失。
一、污水處理廠氣味的特征與危害
惡臭物質(zhì)是指能引起嗅覺器官多種多樣臭感的物質(zhì)。在污水處理工藝過程中產(chǎn)生的氣味物質(zhì)主要由碳、氮和硫元素組成。只有少數(shù)的氣味物質(zhì)是無機化合物,例如:氨、膦和硫化氫;大多數(shù)氣味物質(zhì)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(huán)的氮或硫化物。值得注意的是,這些物質(zhì)都帶有活性基團,容易發(fā)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(chǎn)生的惡臭分布廣,影響大,對人體主要有呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、精神狀態(tài)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(zhì)吸收于微生物自身體內(nèi),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(huán)境,并從根本上降解分解時產(chǎn)生惡臭氣體的物質(zhì)。
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(zhuǎn)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(zhì),再滲入細胞;
3.進入微生物細胞的惡臭成分作為營養(yǎng)物質(zhì)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(jù)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(shù)正是結(jié)合了這兩種方法,可以有效的去除污水處理廠等惡臭物質(zhì)。
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(zhì)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(zhì)轉(zhuǎn)換的重要任務,微生物生長需要足夠的有機養(yǎng)分,所以固體載體中應含有一定濃度的有機物質(zhì)。同時,為保持微生物的活性,必須為其創(chuàng)造良好的生存環(huán)境,在操作過程中,應注意控制溫度、濕度、pH、養(yǎng)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(zhuǎn)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(shè)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(guān)。
洗滌法是利用微生物、營養(yǎng)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(tài)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(jīng)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(yǎng)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(zhuǎn)移到液體中被微生物降解。
四、生物膜除臭技術(shù)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(jīng)兩級串聯(lián)的UASB處理后,其去除率高,而且使廢水的惡臭消失。