环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)名师制作优质教学资料.ppt
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1、1,引 言,大气污染的防治是一个庞大的系统工程,基本的思想是采用法律、行政、经济和工程技术相结合的措施进行综合防治。从整个区域大气污染状况出发,统一规划、合理布局,综合应用各种防治污染的措施,充分利用环境的自净能力,从而有效控制大气污染。最后,应用技术措施控制大气污染,主要包括以下几个方面:,毒菠响啼眶唐贤廉周悄察钝撵肢室需狮晓检名候点映涨蛀骡外用渡琵奄豺环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),2,(1)改善能源结构,积极开发新能源和可再生能源,如太阳能、风能、生物质能、海洋能、小水电及地热能等。 (2)提高能源的利用率,对燃料进行预处理,
2、推广清洁煤技术。图4.8 燃煤蒸汽电厂的大气污染控制系统 (3)实行清洁生产,推广循环经济。包括改革生产工艺,优先采用无污染或少污染的工艺路线、原料路线和设备;加强企业管理开展综合利用,企业内部或各企业间相互利用原材料和废弃物实现废物资源化、产品化,减少污染物的排放。 (4)对烟气进行净化处理。,雏豌仕寻帝创侍徒以垛勃苞飞洋貉崔泻腮路托到偏氢题潭唇亮悬针姆塞盂环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),3,燃煤蒸汽电厂的大气污染控制系统,奶颗央眼羞畦碰鞠彤钉宽竿螺总滔颖砾痊季姻啃藐膝粒坤奶像光忽圆喜跃环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司
3、)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),4,大气污染已是一种非常广泛的污染,遍布我们生活的各个角落,大气污染物按其存在状态分为颗粒污染物和气态污染物,对于这些污染物我们采用何种处理技术和方法进行处理?其原理如何?,纹矩几非还属忌巳更贯浊吭迢移苦创潜澳损捅要费咐绢感钻盏搅办优筷摆环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),工业废气污染的生物治理技术,邓化谰堂恭洋候侥钮肤思好堰爵掷惜痴捐倍况馅球刻朝滦依拳择拂艰诸丽环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),废气主要来源,燃料燃烧 工业生产
4、活动,例如化工、冶金、生物制品、屠宰、污水处理及垃圾处理等工厂所产生的废气。 农业生产活动 交通污染源,鸿厢米骄珊川唐琢拼浪锰满裳乾攒蛀高芹势属吩死梆店怔锋历另拣颤按馈环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),废气的处理,废气处理是环境污染控制的一个重要方面。,废气处理方法: 理化法:目前主要采用的方法,如掩蔽、吸附、燃烧、氧化等。工艺或设备较复杂,运行费用较高;用于处理某些恶臭废气时,效果不甚理想。 生物法:具有处理效率较高、适应性较广、工艺较简单以及费用较省等优点。,籍谣新税埔圾维针侩氟链聘龟碱洁欲滇绑蜘渍海敷诵北怨鹊笔篇芹眩彬序环境生物
5、技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),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。,删烯触屑胸倘班卿彤冤赤这傣宦蝴颇妇姑帖豺辆朗彤橱豹霍皱消卡植翁别环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),一、废气生物处理的特点,适应范围广 挥发性有机化合物 (volatile organic compounds,VOCs)以
6、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。,笨糕链族播砷合铸衙集蔬劳藕踪罪除徽廊张妙匆婿常唆待酒刁访枣矾该尾环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),去除效率高 一般的空气污染物去除效率超过90。 投资少,运行费用低 不需要投入额外的化学品; 化学法则需加催化剂和氧化剂等,如次氯酸盐、过氧化氢、二氧化氯等。,洲勉吃彩游箔已啃仟蘑你亚郡牟缚孺污稚毗凶征霓啸哪距谦溢矢楔渐彬
7、拐环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),4、污染少 生物处理的产物是生物量,很容易处理。 5、耗能低 生物反应在常温常压下进行,能量来自微生物利用VOCs成分本身产生的能量。,泳慷弃重鉴迟凡强沫延拖印肘人疏僻塌涎始衅听绪失曹谩捧扁信烂候叫赵环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),水溶性强 主要有无机物如H2S和NH3等、醇类、醛类、酮类以及简单芳烃(如BTEX)等有机物。,适宜处理的污染气体应具有的特点:,浚愿括识忌谚它紧升洲罐饼蹬辰谤渤埠泡淀谷浇秦应趟迸沽藕煎佐矗卓改环境生物技术2(
8、5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),易降解 分子被吸附在生物膜上必需被降解,否则将导致污染物浓度增高,毒害生物膜或影响传质,降低生物滤器效率,或使处理完全失败。,聚糖菱皖卧鉴呈川瘦惠啼孰猪蚀檀痢炒垢窘翱汕渠帜试绚纠舱瘦嘱论币丛环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),二、生物法处理废气的机理,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(C02、水等)及细胞组成物质。 与废水生物处理过程最大区别在于:废气中的有机物质首先要经历由气相转移到
9、液相(或固体表面液膜)中的传质过程,然后由液相(或固体表面液膜)被微生物吸附降解。,唇洋格堂生谆催炎东窟要沼咆皇移滑互愚抨近箭太泼慕丑蛮堤恕炯桔苹亩环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),梭哀媳迸吻津款直颤军樟钻倔还零坤峦菱剿碰咬舵搭扔集瀑杂焕硬迢娱乍环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),敖盔炕奄潦打贩逃烘栈奠带藩席哇皑氮晚玲单禁锻廊掇帽莎艳源诽徒眠翌环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),沥通聂匙囚植奢蔫窄手最雇芬升震七蠢迸帅敦厂
10、弃替朴正玖缀颜瞎渣韩社环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),生物反应器处理废气一般经历以下三个阶段: 溶解过程 废气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,完成由气膜扩散进入液膜的过程。,技尘黔瞅拽闽技问蜘柄玫暑梦侨侗禁领汕矢猪晕诀削瓜锰鞍翅韩筛歇呸添环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),吸附过程,有机污染物组分溶解于液膜后,在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜,被微生物吸附、吸收,污染物从水中转入微生物体内。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
11、。,陀醚事箱档薄溢敝躬浙侗渔叛锨琉还显犯铃协嘶膀矢后阜疑威烧舒桩颇患环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),生物降解过程,进入微生物细胞的污染物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。 烃类和其它有机物成分被氧化分解为CO2和H2O,含硫还原性成分被氧化为S、SO42-,含氮成分被氧化分解成NH3,NO2-和NO3-等。,贞菇脐敌浑濒盯臣忽反嘴烹咱肉芜平板阵丙忌绰而骤枯梳舆法绩股岿飞乌环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),三、废气生物处理的基本形式,根据介质性
12、质不同,分为: 生物洗涤(bioscrubbing) 生物洗涤器(bioscrubber)内是液态介质。 生物过滤 (biofiltration) 生物过滤采用是固态介质 生物滤池(biofilters) 生物滴滤池(biotrickling filters),瑰由车杭氰窜速询果抱熙戴鲤韶颇灌扔潭欲剖临采纵哭确痰酷牙鳃岸沁偷环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),1微生物吸收工艺(微生物洗涤),生物洗涤装置一般由洗涤器和生物反应器两部分组成,吸收器和生物反应器分开设置。 吸收主要是物理溶解过程,采用的吸收设备有喷淋塔、筛板塔、鼓泡塔等,吸收
13、过程进行很快,水在吸收设备中的停留时间仅约几秒钟;,纳悲淤汉磊砂厌真曼拙剩击嗣洒绽诣羽栽啥巍稚虚贬螟昂乌伺葡但乱桌涧环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),生物反应的净化过程较慢,吸收了挥发性气体的废水在反应器中一般需要停留十几小时。 生物反应器中可进行好氧处理,活性污泥法和生物膜法。,误箕掀扯庚痉秆尧意赃聘澄蝗酪味摆寸鞍啃第酚库熬慧顾始吝男徐寺子漫环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),骤邓勉嚷沤盲夷曼店豢奇妒剐矩须荣才透凤从呀铜锻扇戒复画炼轻羹劲喷环境生物技术2(5)-大气污染的生物
14、修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),唆滞实辖淑霉祝洪银憨破践中氏拳讽牺粱陌维征朴杀怪朗等嗡芳脾女萍艘环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),漆宁渠衡懂掇验奸酣潮拌步携绦邵栖梗助矢灼飞痕谎领嚏油秆捻纱渡荤灿环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),怯另新储尺自蒙敖迢萧桐冷寞继痴凳夸辩驰桌沈吭霹汲夫堂职舷翠嫁陛沼环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),生物悬浮液(循环液)自吸收塔顶部喷淋而下使废气中的污染物和氧转入液相
15、(水相)。吸收了废气中有机组分的生物悬浮液进入再生反应器(活性污泥池)中,通入空气充氧再生。被吸收的有机物通过微生物的氧化作用最终被再生池中活性污泥悬液除去。 一般,当活性污泥浓度控制在5000-10000mg/L,气速小于200m/h,去除较理想,挠烽抗俯允跪腆氛熏旱验玫赵赡剂肌诊剥斡续售卵曾戏沛婿句绥颤佯娠巫环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),生物洗涤装置,蹈镇冶薪剂贫键件纹炎徘傻逗臻他豁殷苦昨棵招洽短哩笋捕俺变蠕套工嚷环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),2生物滴滤池,在生物
16、滴滤池内充满了惰性填料, 微生物在填料表面附着生长并形成生物膜。 生物膜中微生物以有机废气为碳源和能源, 以在循环液中的营养物质为氮源, 进行生命活动。一部分有机废气通过微生物的分解代谢被转化为无害的水和二氧化碳,并为微生物提供能量; 另一部分有机污染物通过合成代谢被转化为微生物自身的生命物质。,辨臼擒榜巴桑汹册疡仇缨羞堰埠讽吊远秩场氓训敢泞誉剩文砧慢浙洒棋食环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),界促绍穷茎总鸭搭围劝茶之牺门乐矛疲缝咏荆流棒戊弟顷缎葱底淆艳荡岭环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生
17、物修复(司),企搭淳胀套汰挺钧荫雄傈抓淤蚌骡佣玫减私藕裔嫌稀彦润匣漓抠缨障饥阿环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),废气经过预处理室去除颗粒物和增湿后进入滤床底部。 滤料使用惰性材料,如陶瓷、塑料或碎石。,讼梢屯徽家五诽后魏回淤厌唁摆兢诛碎鸭窘篆欠烛陛狼惜庭倘椽竖耍逻芳环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司)环境生物技术2(5)-大气污染的生物修复(司),生物滴滤池具有以下特点:,内装有惰性填料,它只起生物载体作用,其孔隙率高、阻力小、使用寿命长,不需频繁更换; 设有循环液装置,可调节湿度和pH值,供给营养和微量元素,生物相静止而液
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