钢桶喷漆车间废气处理工程技术方案（2）

海源九天

4.2 生物氧化技术介绍

1、什么是生物氧化技术

生物氧化技术是利用微生物和污染气体接触，当气体经过生物表面时被特定微生物捕获并消化掉，从而使有毒有害污染物得到去除的一种污染气体治理技术。

2、生物氧化技术的反应机理

将人工筛选的特种微生物菌群固定于生物载体上，当污染气体经过生物载体表面初期，可从污染气体中获得营养源的那些微生物菌群，在适宜的温度、湿度、PH值等等条件下，将会得到快速生长、繁殖，并在载体表面形成生物膜，污染气体中的有害成分接触生物膜时，被相应的微生物菌群捕获并消化掉，从而使污染物得到去除。

3、生物氧化处理污染物的转化过程

污染物去除的实质是微生物捕捉废气中污染物质作为营养物质，进行吸收、代谢及利用的过程。在这一过程中，微生物之间相互协调，发生复杂的物理、化学、物理化学以及生物化学反应。

污染物中的硫系物、氮氧化物将被氧化分解成硫（硝）酸盐和亚硫（硝）酸盐，沉集在系统的滤液中，定期或定量进行排放。

4、生物氧化反应处理废气的三个阶段

（1）污染物质的溶解过程

污染物与水或固相表面的水膜接触，污染物溶于水中成为液相中的分子或离子，即污染物质由气相转移到液相，相平衡过程遵循享利定律。

（2）污染物质的吸附、吸收过程

水溶液中污染成分被微生物吸附、吸收，污染成分从水中转移至微生物体内。作为吸收剂的水被再生复原，继而再用以溶解新的废气成分。被吸附的有机物经过生物转化，即通过微生物胞外酶对不溶性和胶体状有机物的溶解作用后，才能相继的被微生物摄入体内。如淀粉、蛋白质等大分子有机物在微生物细胞外酶（水解酶）的作用下，被水解为小分子后再进入细胞体内。

（3）污染物质的生物降解过程

进入微生物细胞的污染成分作为微生物生命活动的能源或养分被分解和利用，从而使污染物得以去除。具体转化过程如下：
进入微生物细胞体内的有机物，在各种细胞外酶（如脱氢酶、氧化酶等）的催化作用下，微生物对其进行氧化分解，同时进行合成代谢产生新的微生物细胞。一部分有机物通过氧化分解最终转化为H2O和CO2等稳定的无机物质，并从中获取合成新细胞物质（原生质）所需要的能量。此过程可用下式表示：

酶

CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2 →xCO2+(y/2)H2O+△H

与此同时，微生物利用另一部分有机物及分解代谢过程中所产生的能量进行合成代谢以形成新的细胞物质。此过程可用下式表示：

酶

nCxHyOz+nNH5+n（x+y/4-z/2-5）O2→（C5H7NO2）+n（x-5）CO2+(n/2)（y-4）H2O-△H

上述转化过程中，当底物（微生物的食物）的含量充足时，微生物处于快速增长阶段，有大量新的细胞合成，但随着底物不断氧化分解及微生物和细胞物质数量的不断增长，微生物生长对底物的需求量逐渐得不到满足，微生物将进入体内源呼吸阶段。此时微生物对自身细胞物质进行氧化分解，并产生能量，维持其生长繁殖。提供能量的主要方式，见下式：

酶

（C5H7NO2）+5nO2 →5nCO2+2nH2O+nNH5+△H

生物氧化处理系统主要对以下成分处理效果显著：硫化氢、氨、二甲基硫、苯系物、酚类及其他挥发性有机物，尤其对H2S和氨处理效果最佳，去除率可达99%以上，其他成分也可达到80%以上，其中污染气体中的硫，将被特定微生物消化吸收并代谢为（亚）硫酸盐，随排污被排出系统，并满足项目异味治理的要求和国家的废液排放一级标准（参GB 8978-1996）。

5、生物氧化技术的传统工艺形式

目前国内污水处理厂采用生物法处理臭气的方法主要有土壤处理法、生物滤池法、生物吸收法、生物滴滤法和生物氧化池等。

（a）土壤处理法

是利用土壤中的有机质及矿物质将臭气吸附、浓缩到土壤中，然后利用土壤中的微生物将其降解的方法。由穿孔管构成的空气分布系统位于生物土壤底部，收集的臭气籍风机进入穿孔管，然后缓慢的在土壤介质中扩散，向上穿过土壤介质，并暂时的吸附在载体表面或吸附在微生物表面，或吸附在薄膜水层中，然后臭气被微生物吸收，参与微生物代谢，臭气被转化成CO2和H2O。土壤扩散层由粗、细石子及黄沙组成，可以使臭气均匀分布。土壤法具有设备简单，运行费用极低，维护操作方便的优点；但占地面积大。

（b）生物滤池

生物滤池法是把收集的臭气先经过加湿处理，再通过长满微生物的、湿润多孔的生物滤层，臭气物质被填料吸收，然后被微生物分解成二氧化碳和其它无机物，从而达到除臭目的。生物滤池法工艺流程为：臭气收集→风管输送→抽风机→预洗池加湿→生物滤池→排气。滤池条填料可采用海绵、干树皮、木渣、贝壳、果壳及混合物等。生物滤池的缺点是占地较大。其优点是较经济，来自天然的富含有机成分的多孔渗水填料构造简单，操作方便，无需液体循环系统。

（c）生物吸收法

生物吸收法原理是利用生物悬浮液的循环流动吸收废气，而后进入污泥池，被池中的微生物堆砌吸收。它由一个吸收室和一个再生池构成，如图2所示。

生物吸收法优点在于处理效果良好，运行费用比较低；缺点在于生物吸收法装置的处理效果受进气浓度影响。

（d）生物低滤法

生物低滤法处理污染气体如图3所示。生物低滤是一种介于生物过滤器和生物洗涤器之间的处理方法。它与生物滤池的最大区别是填料上方喷淋循环液，设备内除传质过程外还存在很强的生物降解作用，它的优点是可以对亲水性物质做到最大化降解，与其他方法相比设备简单。缺点是需处理剩余污泥；运行费用高。

（e）生物氧化法

将人工筛选的特定微生物群固定于生物载体内和表面上，当污染气体经过生物表面时被特定微生物捕获并消化掉，从而使得有毒有害污染物得到去除。去除率高，运行陈本低，无二次污染

4.3 工艺流程及简介

（1）工艺流程：

生产过程中产生臭气不具有燃烧价值，针对其浓度高，成分复杂的特点，采用喷淋+生物除臭床+强化吸附复合塔的组合工艺，洗涤作为预处理工艺可以降低后续强化生化反应器的负荷，有利于保证强化生化反应器的运行稳定性，同时其作为一个缓冲容器能对臭气进行调温、调湿，活性炭吸附塔能有效保证出口浓度，在生化反应器检修或者运行故障时还可以短时间内对排放浓度起到保证作用，其工艺流程框图如下：

车间废气—集气系统—风机—喷淋增湿器—生物除臭床（加药装置）—放气系统—排放

（2）工艺简介：

车间废气收集后的废气先经过喷淋塔进行预处理，喷淋塔中装有填料，以保证气相与液相的充分接触，降低废气中污染物的浓度，为后续的生化处理提供良好条件。经喷淋洗涤后的臭气进入生物氧化塔，废气中的污染物与水或固相表面的水膜接触，污染物溶于水中成为液相中的分子或离子，水溶液中污染成分被微生物吸附、吸收，污染成分从水中转移至微生物体内。作为吸收剂的水被再生复原，继而再用以溶解新的废气成分。被吸附的有机物经过生物转化为无害物质。

4.4 处理单元设计

4.4.1 喷淋增湿器

设置功能：使收集的废气增加湿度，以利后续生化降解。

数    量：3套

结构尺寸：D800*6000mm(D*H)

主要材质：丙烯

主要设备：

A）配备喷淋泵     

数    量：        3台

主要材质：        复合防腐

配电功率：        P=3kW

B）离心风机：      T4-72-6A

数    量：     3台

风    量：     8500 m3/h

风    压：     1.1KPa

配电功率：        N=4kW

4.4.2 生物除臭床

设置功能：　使收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体(填料)，气味物质先被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成废气的除臭过程。

结构尺寸：     9.0m×3.0m ×3.0 m 。

结构形式：     玻璃钢

数    量：     3座

主要设备：

A）配备喷淋泵 

数    量：        6台（一用一备）

主要材质：        钢制防腐

配电功率：        P=3kW

4.4.3排气筒

设置功能：将处理后的气体进行集中高空排放。

结构尺寸：     0.5m（D）×8m (H)

数    量：     3套

主要材质：     丙烯

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