第8章 生物法净化气态污染物
- 格式:ppt
- 大小:4.57 MB
- 文档页数:56
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。
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。
生物净化法随着社会经济的飞速发展,工业、农业、城市建设等活动不断增加,环境问题也随之愈加突出。
水、大气、土壤等环境因为得到了大量的污染物的排放,而变得越来越不适合生存。
在这样的情况下,关注环境保护,采用生物净化法已经成为了重要的课题。
生态学家提出了生物净化法,即指利用生物体自身的代谢作用,以及生态学原理,对一些污染物进行净化、修复作用。
经过多年的研究,发现很多微生物生长适宜的污染物、生物净化的机理逐渐被披露,生物净化技术也得到了成功应用。
本文主要介绍生物净化法,其原理及应用,以及其中的一些关键技术和应用前景等。
一、生物净化法的原理生物净化是一种利用生物体进行污染物转化处理、或参与有组织的“自然地”对污染物移动、转化和稳定的方法。
与物理、化学等污染物治理技术相比,生物净化技术具有很多明显优点。
如可降低治理成本,减少二次污染,具有可持续性等。
生物净化法的基本原理是污染物能够促进微生物产生活动,使微生物降解、转化有毒有害物质,最终形成相对于环境较为友好的合成物。
生物净化法的植物体系,单一的抗污染植物,其生长特性和资源利用能力非常有限,在管理和保护环境方面的作用也有一定得局限性。
而微生物体系较为复杂,其代谢活动范围广,可在不同的pH、温度、浓度条件下生长,对有机物、无机盐、重金属等污染物具有一定的降解能力。
生态学中的生物净化法是以环境为依托的,具有较高的适应性。
与传统的植物修复技术不同,通过调节生态系统的结构和函数来治理污染物。
生物净化法还可以通过微生物与植物共生体系来实现对多种污染物物质的净化。
目前,生物净化法已经成为一种广泛应用的环境保护技术,广泛应用于城市、工业区域的治理。
其应用主要包括土地建设、废弃物处理、污染水体处理、气体处理等四个方面。
二、生物净化法的应用1.土地建设随着城市化的进程不断加快,大量土地被建设用于工业、住宅等用途。
在这个过程中,往往涉及到土壤污染问题。
生物净化法能够通过重金属微生物群体的生长,将重金属转化为无毒的盐类,达到净化土壤的目的。
废气处理中生物法的原理废气处理中的生物法是利用活性微生物来降解和转化废气中的有害物质,达到减少污染物排放的目的。
废气处理中的生物法一般包括生物过滤法、生物吸附法、生物膜法等。
首先,生物过滤法是一种利用生物碳源为能源,通过微生物的新陈代谢作用来降解和转化废气中的有机物、氨氮和其他有害成分的废气处理技术。
生物过滤器一般是由一层填料构成的,在填料的表面和内部定植有大量的微生物。
废气通过生物过滤器时,微生物利用废气中的有机物作为碳源进行代谢,并将有机物降解为水和二氧化碳等无害物质。
同时,微生物还可以利用氨氮进行硝化作用,将氨氮转化为硝酸盐形式,并进一步转化为氮气气体释放到大气中。
通过生物过滤法处理废气可以达到减少有机物和氨氮排放的目的。
其次,生物吸附法是一种利用微生物的吸附作用来去除废气中污染物的废气处理技术。
生物吸附剂一般是由具有高表面活性和较强吸附能力的微生物或其代谢物质构成的。
废气中的污染物在经过生物吸附剂时,会被微生物吸附并固定在生物吸附剂表面上。
通过微生物的代谢作用,污染物可以被降解和转化为无害物质。
生物吸附法处理废气的特点是对废气中的污染物具有较高的选择性和吸附能力,同时可以在较低的温度下进行。
再次,生物膜法是一种利用微生物附着在膜表面上形成生物膜,通过微生物的代谢作用来处理废气中的污染物的废气处理技术。
生物膜可以附着在膜的表面上或者由膜构成。
废气经过生物膜时,微生物利用废气中的有机物和其他有害物质作为能源和营养源进行代谢和生长,从而降解和转化废气中的污染物。
生物膜可以提供较大的活性微生物附着面积,增加微生物与废气中污染物的接触面积,进而提高处理效果。
综上所述,废气处理中的生物法利用微生物的吸附、降解和转化能力来处理废气中的污染物。
通过生物过滤法、生物吸附法和生物膜法等技术,可以有效地降低废气中的有机物、氨氮和其他有害成分排放,并达到减少环境污染、改善空气质量的目的。
生物法具有处理效果好、技术可靠、操作简单等优点,广泛应用于工业废气处理和生活废气处理等领域。
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。
污染气体的生物处理引言随着工业化和城市化的快速发展,大量的污染气体被排放到空气中,给环境和人类健康带来了严重的威胁。
传统的处理方法,如物理和化学方法,具有成本高、效果有限等缺点。
因此,生物处理成为一种越来越受到关注的方法,它利用生物体的代谢能力降低或清除污染气体,具有环保、高效和经济的优点。
本文将介绍污染气体的生物处理技术及其应用。
1. 生物处理原理生物处理通过利用微生物的代谢能力来降解或转化污染气体。
微生物可以通过不同的代谢途径将有害的污染气体转化为无害物质,或将其减少到对环境无害的水平。
以下是合成气、二氧化硫和氨气三种典型的污染气体的生物处理原理的简要介绍:1.1 合成气的生物处理合成气是一种由一氧化碳和氢气组成的气体混合物,通常由生物质的气化产生。
合成气的生物处理是通过利用气体发酵或甲烷发酵微生物将一氧化碳和氢气转化为甲烷和二氧化碳,从而达到减少一氧化碳和提高甲烷含量的目的。
1.2 二氧化硫的生物处理二氧化硫是工业生产中常见的污染气体之一,对环境和人类健康有害。
二氧化硫的生物处理主要通过利用还原型微生物中的酶来将其转化为硫酸和硫酸盐。
这种转化过程可以降低二氧化硫的浓度,减少其对环境的污染。
1.3 氨气的生物处理氨气是农业生产中常见的污染气体,对土壤和水体造成一定程度的污染。
氨气的生物处理依靠氨氧化细菌将其氧化为硝酸盐或亚硝酸盐,进而转化为无害物质。
这种生物转化过程被称为氨氧化和亚硝化反应。
2. 污染气体的生物处理技术为了实现高效、可持续的生物处理,需要开发和应用适合不同污染气体的生物处理技术。
以下是几种常见的污染气体生物处理技术的简要介绍:2.1 生物滤池生物滤池是一种常用的污染气体生物处理装置,它包括填充了生物质料的滤床和呼吸系统。
污染气体通过滤床时,其中的微生物会附着在生物质料表面,利用其代谢能力将污染物降解或转化为无害物质。
生物滤池适用于处理有机污染物气体,如挥发性有机物和氨气。
2.2 生物膜反应器生物膜反应器是一种将微生物附着在膜表面上进行生物处理的装置。