有机化合物,简称有机物,指一定含碳元素的化合物,但是不包括碳的氧化物、硫化物、碳酸等。
常见的有机物分类有烃、芳香烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯等。以下为常见的有机物。
气态:甲烷(CH4)、乙炔(C2H2)、丙烷(C3H8)、甲醛(CH2O)
液态:苯( C6H6 )、甲苯( C7H8 )、乙醇( C2H6O )环己酮( C6H10O )、乙酸乙酯( C4H8O2 )、丙酮 ( C3H6O )
固态:葡萄糖( C6H12O6)、氨基酸(RCH(NH2)COOH)、蛋白质、塑料、橡胶、纤维等。
生物净化技术是利用微生物对废气进行生物分解作用,使污染物分解,转化为无害或少害的物质,微生物利用有机物作为其生长繁殖所需的基质,通过不同的转化途径将大分子或结构复杂的有机物经异化作用最终氧化分解为简单的水、二氧化碳等无机物,同时经同化作用并利用异化作用过程中产生的能量,使微生物的生物体得到增长繁殖,为进一步发挥其对有机物的处理能力创造有利的条件。
净化装置一般适用于处理硫化氢含量<500 mg/m3,醇类、酯类总含量<400mg/m3,有机胺/氨、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、硫醇/醚总含量<200mg/m3,氯甲烷、氯苯总含量<100mg/m3的废气。在净化装置适用条件下,硫化氢净化效率应>85 %,醇类、酯类净化效率应>80%,苯、甲苯、二甲苯净化效率应>50 %
生物处理工艺主要分为生物过滤法、生物滴滤法、生物洗涤法。
1、生物过滤法 生物过滤工艺一种传统的生物法形式,适合处理难生物降解的废气。主要由加湿器和生物床组成,它采用如土壤、泥煤、树皮、堆肥等作为生物菌种的填料,利用填料本身的营养剂,无需额外添加营养剂。废气接入加湿器后,被加湿后再与填料上所附着生长的生物膜接触,被微生物吸附降解,最终转化为二氧化碳和水,处理后的气体再从生物过滤器的另一端排出(图5- 2 )。 生物过滤法的特点是启动运行容易,操作简单,运行费用低,但是反应条件不易控制,设备体积庞大。
2、生物洗涤法 生物洗涤法也叫生物吸收法,适合于处理可溶性有机废气。生物洗涤系统一般是由一个洗涤他和一个具有活性污泥的生物反应器(再生池)构成,如图5-4 所示。 生物洗涤法压力损失低,设备体积小,且能同时含尘量的有机废气。缺点是废气中不溶于水的成分处理效率很低。
3、生物滴滤法
生物滴滤法介于生物过滤法与生物洗涤法之间的一种生物处理技术,是最为常用的一种生物法形式。他主要有生物床、加湿系统和加药系统组成。
生物滴滤反应器中一般填充惰性填料如陶瓷、火山岩、珍珠岩、碎石、塑料材质填料等,在此系统中,填料仅为微生物提供一定的附着表面。废气同生长在惰性填料上的生物膜(微生物)接触,从而被生物降解。
循环液从反应器的顶部向下喷淋并沿着填料滴流而下,为微生物提供降解有机物所需要的水分和营养。因而生物滴滤法的操作反应条件(如pH 、温度和营养)易于控制,而微生物所需要的营养可以通过向循环液中添加营养物质。
1、营养液:碳、氮、磷、钾和硫成分控制比例应根据实际废气组成进行合理配制,一般宜为100∶10∶4∶1∶1,特殊情况时宜添加参与生物代谢的微量元素。
2、温度:净化装置微生物床层适宜温度范围为15 ~40 ℃。北方低于生物塔应做保温层,冬季循环水箱内应开启加热器,保持循环水的温度。
3、菌种活性:通过镜检观察生物菌的活性和数量,也可以定期做废气的检测,从废气处理效率判断生物菌的活性变化。为保证菌种稳定,每吨循环液宜每月投加5kg生物菌种。
4、湿度:生物塔进口废气的相对湿度宜大于90%。
5、PH值: PH值为6.0-9.0,若废气含酸性或碱性成分,应在生物滴滤塔前段安装碱洗塔或酸洗塔。
6、氧气含量:生物菌在分解过程需要氧气的参与,正常工况无需对氧气做控制,如在放假期间,可定期开启风机,充入氧气,保证生物的活性。