生物滤塔组合工艺处理恶臭气体H2S和NH3的研究

论文摘要

在对恶臭污染物进行了初步调研的基础上,介绍了恶臭污染的主要来源,臭气的基本成分及危害,污水行业常用的除臭技术;选取引起恶臭污染的主要污染物H2S和NH3作为研究对象,采用生物滤塔组合工艺（酸性洗涤塔-生物滤塔-碱性洗涤塔）进行以生物法为主,结合物理法和化学法治理恶臭气体H2S和NH3的研究,探讨了除臭微生物的培养驯化,生物脱臭的机理以及影响生物滤塔工艺运行的因素。这为净化恶臭废气为代表的多组分复杂气体提供了切实可行的新技术,具有很好的市场应用前景。本论文主要研究结果如下:（1）从污水处理厂污泥中可以驯化得到脱硫微生物和脱氮微生物,培养驯化时间需要二周左右;（2）以软性纤维为填料的生物滤塔采用排泥挂膜法,经过一周的挂膜可以很好的移置脱硫微生物;以沸石作为生物载体的SBR经过一周的运行可以很好富集微生物,强化了传统的SBR工艺的脱氮效果,生物滤塔和SBR反应器启动较快,启动运行一周可以达到较好的脱硫除氮能力,分别可以达到85.7%和92%以上。（3）对生物滤塔处理恶臭气体硫化氢研究:在进气流速为5 L/min,停留时间时间为60秒,H2S进气浓度不高于130 mg/m3,生物滤塔最高容积负荷低于188.2 g（H2S）/（m3?d）时,H2S的去除率基本稳定在98%以上,残留部分经过碱性洗涤塔吸收后基本上可以完全去除。H2S大部分在生物滤塔中下部就可以去除,硫酸盐是生物脱硫的产物之一,其积累会导致反应器内液相的pH值逐渐降低,低浓度硫酸盐的积累和较低的pH值并没有影响生物滤塔的除臭能力。（4）对生物滤塔处理组合工艺处理恶臭气体硫化氢和氨气的研究:在氨气进气浓度100mg/m3以下,酸性洗涤塔进气流量为10L/min以下,洗涤循环液喷淋量3 L/h以上,硫化氢进气浓度80mg/m3以下,H2S进气流量应控制在5L/min以下,生物滤塔组合工艺（酸性洗涤塔-生物滤塔-碱性洗涤塔）对恶臭气体H2S和NH3可以得到很好的去除效果,出气可以达到《恶臭污染物排放标准》（GB14554 - 93）中的排放标准。以沸石为填料的SBR可以对氨气洗涤液进行生物脱氮,对氨氮浓度为112mg/L左右的洗涤液,氨氮去除率可以高达97.7%,出水可以达到国家排放标准。（5）生物滤塔对H2S进气容积负荷变化的缓冲能力较强,在偶尔超负荷条件下运行短时间内并不会导致系统崩溃,及时调整气体流量可以迅速恢复反应器的处理能力。生物滤塔停工3天、1周、2周、1个月后重新启动（H2S进气浓度为30mg/m3,进气流量为5L/min）所需时间分别为8h、16h、36h、48h即可以恢复对H2S的去除能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 恶臭污染的危害、种类及来源
• 1.1.2 国内外恶臭治理现状
• 1.2 生物除臭法
• 1.2.1 生物洗涤法（生物悬浮态系统）
• 1.2.1.1 曝气式生物脱臭法
• 1.2.1.2 洗涤式生物脱臭法
• 1.2.2 生物过滤法（生物固着态系统）
• 1.2.2.1 土壤生物滤池
• 1.2.2.2 堆肥生物滤池
• 1.2.2.3 填充塔生物脱臭法
• 1.3 生物滤塔组合工艺（酸性洗涤塔-生物滤塔-碱性洗涤塔）介绍
• 1.3.1 生物滤塔组合工艺（酸性洗涤塔-生物滤塔-碱性洗涤塔）
• 1.3.2 酸性/碱性洗涤塔的工作原理
• 1.3.3 生物滤塔的工作原理
• 1.3.4 SBR 的工作原理
• 1.3.5 生物法脱硫除氨的工作原理
• 1.3.5.1 生物脱硫原理
• 1.3.5.2 生物法处理氨氮废水原理
• 1.4 论文研究的意义、创新之处和主要研究内容和目标
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 课题研究的创新之处
• 1.4.3 论文研究的主要内容和目标
• 第二章 除臭装置的设计和除臭微生物的培养、驯化及移置
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验装置
• 2.2.2 常规分析项目和方法
• 2.3 试验结果与讨论
• 2.3.1 污泥的强化培养
• 2.3.2 脱硫微生物的驯化和移置
• 2.3.3 脱氮微生物的驯化和移置
• 2.3.4 SBR 反应器生物脱氮过程
• 2.4 本章小结
• 2S 的研究'>第三章 生物滤塔处理恶臭气体H₂S 的研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验装置与流程
• 3.2.2 常规分析项目和方法
• 3.3 试验结果与讨论
• 3.3.1 反应器的启动
• 2S 进气浓度和容积负荷对除臭效果的影响'>3.3.2 H₂S 进气浓度和容积负荷对除臭效果的影响
• 2S 进气流量和停留时间对除臭效果的影响'>3.3.3 H₂S 进气流量和停留时间对除臭效果的影响
• 3.3.4 填料层高度对除臭效果的影响
• 3.3.5 反应器抗冲击能力研究
• 3.3.6 pH 变化及产物分析
• 3.4 本章小结
• 2S 和NH₃的研究'>第四章 生物滤塔组合工艺处理恶臭气体H₂S 和NH₃的研究
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验装置与流程
• 4.2.1.1 实验装置
• 4.2.1.2 流程示意图
• 4.2.2 常规分析项目和方法
• 4.3 试验结果与讨论
• 4.3.1 进气浓度对除臭效果的影响
• 4.3.2 进气流量对除臭效果的影响
• 4.3.3 洗涤液喷淋量对除臭效果的影响
• 4.3.4 SBR 反应器对循环洗涤液的生物脱氮情况
• 4.3.5 反应器停止运行3 天、1 周、2 周、1 个月后重新启动运行情况及恢复所需时间
• 4.4 本章小结
• 2S 和NH₃的中试研究'>第五章 生物滤塔组合工艺处理恶臭气体H₂S 和NH₃的中试研究
• 第六章 主要结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录一：符号说明
• 附录二：生物滤塔反应器的设计参数
• 攻读硕士学位期间发表论文