生物滴濾塔處理混合模擬制革惡臭氣體的研究.pdf

1、生物脫臭法是近年來發(fā)展起來的空氣污染控制新技術(shù),可分為生物吸收法、生物過濾法和生物滴濾法三個(gè)方向。生物滴濾法與前兩種工藝相比,具有較高的處理效果,并且具有壓降低,所需設(shè)備簡單,成本低,二次污染少等特點(diǎn),使其成為生物脫臭研究的主要方法。我國是制革大國,制革也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。然而,制革過程中所產(chǎn)生的NH3和H2S以及固體廢料分解產(chǎn)生的刺激或有毒氣體和一些易揮發(fā)的惡臭氣體不僅損害人體的健康而且造成環(huán)境的污染,很大程度上限制了制革

2、業(yè)的發(fā)展。因此,需要對(duì)制革過程中的惡臭氣體進(jìn)行治理。
　　 本文針對(duì)制革工藝及其污水治理過程中產(chǎn)生的惡臭污染問題,采用裝有多面空心球和沸石混合填料的生物滴濾塔對(duì)由NH3和H2S混合模擬的制革惡臭氣體進(jìn)行處理。首先利用人工加入營養(yǎng)物質(zhì)以及氨氮和硫化物的方法對(duì)活性污泥進(jìn)行馴化,優(yōu)化能夠處理氨氮和硫化物的細(xì)菌群落。其次,將含有優(yōu)勢(shì)菌群的活性污泥采用快速掛膜法接種到生物滴濾塔中的填料上。該填料由多面空心球和沸石組成,通過控制合適的掛膜條

3、件,使微生物在填料上生長繁殖并形成生物膜。掛膜結(jié)束后,在生物滴濾塔底部通入NH3和H2S混合氣體,通過對(duì)處理過程中氣體流量、進(jìn)氣濃度、填料層高度、溶解氧以及pH等因素的研究,考察生物滴濾塔對(duì)惡臭氣體的處理效果。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)通過逐漸增加氨氮和硫化物的投加量對(duì)活性污泥進(jìn)行馴化,最初加入氨氮的濃度為14.09mg/L,測定其去除率為72.05%。微生物對(duì)外加污染物質(zhì)的去除率隨時(shí)間的延長逐漸增強(qiáng),當(dāng)馴化15天時(shí),微生

4、物對(duì)氨氮的去除率趨于平緩,達(dá)到95.82%以上,說明微生物已經(jīng)能夠較好地降解氨氮,檢測有少量硝酸鹽生成。同時(shí),最初加入硫化鈉的濃度為2.2mg/L,去除率為16.82%,經(jīng)過17天的馴化,微生物對(duì)硫化鈉的去除率達(dá)到94.16%。硫酸鹽所占總投加硫化物的比例不斷升高,馴化15天時(shí),硫酸鹽所占比例基本穩(wěn)定為22.13%。通過以上馴化結(jié)果可以看出,氨氮和硫化物能夠被馴化的微生物有效地降解。
　　 (2)馴化初期,活性污泥的污泥指數(shù)(S

5、VI)為82mL/g,逐漸加入氯化銨和硫化鈉進(jìn)行馴化,第10天時(shí),污泥指數(shù)升高為129.33mL/g,這是由于氨氮和硫化物的加入使菌膠團(tuán)凝聚性能下降、解絮,在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)絲狀菌有所增加,使污泥的性能下降。隨著馴化時(shí)間的延長,活性污泥的適應(yīng)能力逐漸增強(qiáng),19天時(shí),SVI下降為70mL/g,說明在馴化過程中污泥保持較好的性狀。活性污泥填料上掛膜15天時(shí),采用電子掃描電鏡觀察填料表面上活性污泥的掛膜情況,可以看出填料表面附著有大小不一的微

6、生物膜,說明微生物在填料表面生長繁殖較好,能夠用以處理惡臭氣體。
　　 (3)在處理惡臭氣體過程中,當(dāng)溫度為23.9-30.8℃,pH為6.17-7.73,濕度在34%-48%之間,氣體流量為2L/min,NH3和H2S的濃度范圍分別是16.39-80.05mg/m3和0.8-68.04mg/m3,填料層高度為90cm時(shí),NH3和H2S的去除率分別在99.51%和99.82%以上,能夠達(dá)到國家規(guī)定的二級(jí)廠界標(biāo)準(zhǔn)的處理要求。本研究

7、的填料層高度為45.90cm,隨著填料層高度的增加,生物滴濾塔對(duì)惡臭氣體的去除作用逐漸增強(qiáng)。當(dāng)填料層高度為70cm時(shí),生物滴濾塔對(duì)氨氣和硫化氫已經(jīng)具有較好的處理效果,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該綜合考慮其他因素,設(shè)置合適的填料層高度,以便節(jié)省能源和動(dòng)力消耗。
　　 (4)生物滴濾塔處理惡臭氣體時(shí),是物理、化學(xué)和生物作用的綜合過程。通過對(duì)機(jī)理的探索,結(jié)果表明,溶解于營養(yǎng)液中的NH3和H2S經(jīng)過一定的循環(huán)利用,能夠被附著在填料上的微生物所降解。