生物濾池除臭技術(shù)原理

生物濾池除臭裝置是目前研究最多、技術(shù)成熟，在實(shí)際中也的一種處理惡臭氣體的方法。其處理流程是含惡臭物質(zhì)的氣體經(jīng)過去塵增濕或降溫等預(yù)處理工藝后，從濾池底部由下往上穿過濾池，通過濾層時惡臭物質(zhì)從氣相轉(zhuǎn)移至水-微生物混合相（生物層），由附著生長在濾料上的微生物的代謝作用而被分解掉。這一方法主要是利用微生物的生物化學(xué)作用，使污染物分解，轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。微生物利用有機(jī)物作為其生長繁殖所需的基質(zhì)，通過不同的轉(zhuǎn)化途徑將大分子或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物經(jīng)異化作用最終氧化分解為簡單的水、二氧化碳等無機(jī)物，同時經(jīng)同化作用并利用異化作用過程中所產(chǎn)生的能量，使微生物的生物體得到增長繁殖，為進(jìn)一步發(fā)揮其對有機(jī)物的處理能力創(chuàng)造有利的條件。污染物去除的實(shí)質(zhì)是有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。這一過程是物理、化學(xué)、物理化學(xué)以及生物化學(xué)所組成的一個復(fù)雜過程?？珊喕癁槿缦卤磉_(dá)式：

惡臭物質(zhì)+ O2 微生物 細(xì)胞代謝物+ CO2+ HO2

惡臭污染物的轉(zhuǎn)化過程如下圖所示：

惡臭氣體成分不同，其分解產(chǎn)物不同，不同種類的微生物，分解代謝的產(chǎn)物也不一樣。對于不含氮的有機(jī)物質(zhì)如、羧酸、甲醛等，其最終產(chǎn)物為二氧化碳和水；對于硫類惡臭成分，在好氧條件下被氧化分解為硫酸根離子和硫；對于像胺類這樣的含氮惡臭物質(zhì)經(jīng)氨化作用放出NH3，NH3可被亞硝化細(xì)菌氧化為亞硝酸根離子，在進(jìn)一步被硝化細(xì)菌氧化為硝酸根離子。

生物降解H2S的過程可以歸納為以下幾個步驟進(jìn)行：

（1）H2S氣體與水接觸，溶于水，由氣相轉(zhuǎn)移至液相，此階段反應(yīng)遵循亨利定律。

（2）溶于水的H2S被微生物吸附或吸收在生物體內(nèi)，當(dāng)溶液流經(jīng)填料表面時，溶解在水中的H2S被棲息在填料上的生物所吸附，由液相轉(zhuǎn)移到生物相，此階段遵循一般生物化學(xué)反應(yīng)。

（3）H2S被微生物氧化分解，在轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生能量，為微生物的生長與繁殖提供了能源，使H2S轉(zhuǎn)化持續(xù)進(jìn)行。其中，H2S部分轉(zhuǎn)化成為硫磺顆粒，另一部分轉(zhuǎn)化為硫酸鹽溶解于噴淋水中，此過程遵循能量守恒定律。

上述步中，H2S溶于水，H2S在水中的溶解遵循亨利定律。當(dāng)氣相壓力大時，H2S的溶解度增大，溫度升高時，溶解度減小。

同時溶于水的H2S發(fā)生電離，存在下列離解平衡：

H2S=HS-+H+ k=5.7×10-8 (1.1)

HS-=H++S2- k=1.2×10-15 (1.2)

在水溶液中，H2S、HS-、S2-的含量與溶液的pH值、氣體溫度、壓力等有關(guān)。在生物器中，水沿著被生物膜包裹著的填料自上而下流動，含H2S氣體自下而上流動。在反應(yīng)器內(nèi)氣液接觸，使H2S盡可能多的溶于水中。

在第二步中，水中溶解的H2S、HS-等離子逆水流方向，從下向上流動。在濾床內(nèi)被微生物吸附，從而從液相中被除去。這一步是由于生物膜表面附著水，即依靠液膜傳遞來完成的。生物膜具有很強(qiáng)的吸附能力，表面總有一層附著水，附著水中的H2S被生物膜吸附、吸收，使水中的H2S濃度減低，同時流動水中的H2S又不斷地向水膜傳遞，而水相中的H2S減少，又使氣相中的H2S不斷溶解。

在第三步中，被微生物吸附的H2S被生物氧化分解