生物除臭填料分類與應用(yong)分析

       （上海(hai)技華環保科技有限公司     技術開發部     上海(hai)  浦東新區(qu)）

隨著城市建設和(he)居民生活(huo)水平的不(bu)斷提高，居民投(tou)訴惡(e)臭事(shi)件近年不斷增(zeng)加，在此背(bei)景下(xia)，除臭(chou)技術得到迅速的應用和發(fa)(fa)展(zhan)，從采用的水洗法(fa)(fa)(fa)，逐步發(fa)(fa)展(zhan)到酸堿洗凈(jing)法(fa)(fa)(fa)、焚(fen)燒法(fa)(fa)(fa)、活(huo)性炭吸附法(fa)(fa)(fa)、臭(chou)氧(yang)(yang)氧(yang)(yang)化法(fa)(fa)(fa)、催(cui)化劑氧(yang)(yang)化法(fa)(fa)(fa)、生(sheng)物除臭(chou)法(fa)(fa)(fa)、離子除臭(chou)法(fa)(fa)(fa)等。生物除臭因其具有(you)除臭效率(lv)高、 投資及運行成(cheng)本低(di)、綠色環保等優點，廣泛應用于(yu)城(cheng)鎮(zhen)污水處理廠的(de)(de)惡(e)臭污染治理，而生物(wu)填料作為生物(wu)除(chu)(chu)臭系統的(de)(de)核(he)心組(zu)成(cheng)部分，對生物(wu)除(chu)(chu)臭系統的(de)(de)穩定性(xing)和除(chu)(chu)臭效率起到(dao)至關重要的(de)(de)作用。

一、生物除臭技術

生物(wu)除臭是利用專門(men)培養的附(fu)著(zhu)在(zai)生物(wu)填(tian)料表面上的高效微生物的(de)(de)生物化學作用，將(jiang)惡臭氣體(ti)中的(de)(de)無機、有(you)機組(zu) 分作為(wei)其(qi)生長繁(fan)殖所需要的(de)(de)基質，通(tong)過微生物的(de)(de)同化、異化作用將(jiang)惡臭污(wu)染物氧化成簡單的(de)(de)水(shui)、二氧化碳等無害或減少有(you)害物質。根據污(wu)染物進入(ru)生物體(ti)的(de)(de)形式，依(yi)據吸(xi)收過程中傳統的(de)雙(shuang)膜(mo)理論提出的(de)“吸收 - 生物(wu)膜(mo)”理論認(ren)為，生物(wu)法凈(jing)化(hua)氣體可分為三(san)個步驟(zou) ：（1）臭氣中(zhong)的污染物通過擴散由氣膜進入(ru)液(ye)膜 ；（2）溶解于液膜(mo)(mo)中的有機物利用濃(nong)度差擴散到生物膜(mo)(mo)，并被微生物捕獲和吸(xi)收 ；（3）微生物(wu)通過代謝作用將(jiang)有機污染物分解并轉化為無(wu)害的二氧化碳、水、硫酸 鹽(yan)等。惡臭氣(qi)體中(zhong)的污染物(wu)(wu)可以不經歷(li)氣(qi)液傳質(zhi)過程直(zhi)接擴散至生物(wu)(wu) 填料(liao)或生物(wu)(wu)膜(mo)(mo)表面，被生物(wu)(wu)載(zai)體生物(wu)(wu)膜(mo)(mo)吸附，進而被微生物降(jiang)解(jie)。

生(sheng)(sheng)物除(chu)臭(chou)根(gen)據臭(chou)氣處理(li)過程中微生(sheng)(sheng)物存在形式(shi)、填(tian)料(liao)類型的不同大(da)致可分為 ：生(sheng)物濾池、生(sheng)物滴(di)濾、生(sheng)物洗滌除臭三大類(lei)，其各自區別(bie)及特點如表(biao) 1 所示。

表1   生物除臭技(ji)術分類及優缺點

二、生物
生物除臭填料作為微生物載體，氣液傳質的介質，是生物除臭系統的核心組成部分，其性能直接影響生物除臭系統的處理效(xiao)果(guo)。一種好的生物填料應具備以下條(tiao)件(jian) ：（1）較(jiao)大(da)的比表面積 ；（2）較高的(de)孔隙率 ；（3）良(liang)好(hao)的親水保濕性能 ；（4）具(ju)有一(yi)定的酸堿緩沖(chong)能力(li) ；（5）一定(ding)的機械強(qiang)度 ；（6）耐酸堿(jian)腐蝕(shi)、耐老化，使用壽(shou)命長 ；（7）廉價易得(de)。除(chu)臭(chou)填料的種(zhong)類。

表2   生物(wu)填料性能對比(bi)

隨著(zhu)生(sheng)物(wu)除臭研究及實踐的積累，生物除臭填料種類得到不斷的擴展，根據填(tian)(tian)料材質及(ji)能否提供營養源大致可(ke)(ke)分為有機填(tian)(tian)料、無(wu)機填(tian)(tian)料、有機無(wu)機混合填(tian)(tian)料等三大類，有機或有機無(wu)機混合填(tian)(tian)料在生物除臭(chou)系統(tong)中既可(ke)(ke)以作為微生物的載體，同時也可(ke)(ke)作為微生物營養源，但無(wu)機填(tian)(tian)料則多為惰(duo)性(xing)填(tian)(tian)料，僅(jin)僅(jin)為微生物的附著提供載(zai)體。 

三、高效復(fu)合填料研究新進展

（一）具有營養(yang)緩釋功能的(de)復合(he)填料的(de)研發

對于生物過(guo)濾中常規有(you)機填料，長期(qi)在(zai)濕(shi)潤及微(wei)生物活躍的(de)環境下，使(shi)得(de)填料(liao)腐爛礦化速率較快，填料(liao)壽命較短(duan)，針對(dui)該類填料存(cun)在的問(wen)題，通過構建營養緩(huan)釋功(gong)能的復(fu)合填料，提(ti)高填料養分(fen)的利用率，延(yan)長填料使用壽命，維持(chi)生(sheng)物(wu)除臭工藝長期穩定(ding)運行(xing)。采用低水溶性(xing)有機礦(kuang)粉為(wei)填(tian)料營養源，以碳酸(suan)鈣作為(wei) pH 緩(huan)沖劑，同(tong)時(shi)采用網(wang)狀纖(xian)維為(wei)骨架(jia)制備的具(ju)有(you)營(ying)養緩(huan)釋功能(neng)的復合填料，其性能(neng)較常規的泥炭、樹皮類填料在填料比表(biao)面積、抗壓強度、堆積密度(du)、使用壽命等(deng)方面(mian)得到明顯優化。

（二）具有緩(huan)沖功能的復合填料的研發

在生物除臭系統(tong)中，對于循(xun)(xun)環使(shi)用的(de)噴(pen)淋液隨(sui)著循(xun)(xun)環次 數的增加(jia)，循環液中酸堿度不斷變化，長(chang)時間使用會對生物(wu) 填料上的微生物(wu)生長(chang)起到抑制，甚至引起微生物(wu)的死亡(wang)和生物(wu)膜的脫落，因而使用具有 pH 緩(huan)沖(chong)功能(neng)的(de)復合(he)填料(liao)對維持(chi)除(chu)臭(chou)系統的(de)長期穩定運行至關(guan)重要(yao)。采用鈣基(ji)復合(he)填(tian)料生物除(chu)臭(chou)系統在設計(ji)工況條件下(xia)，鈣基(ji)復合(he)填(tian)料生物除臭(chou)系統對 H2S和 NH3 的去除效率分別(bie)達到 99% 和 85% 以(yi)上，循環液的 pH 值(zhi)穩定在 7 左(zuo)右(you)，具有(you)較好的(de)緩(huan)沖pH 值的能力。

（三）負載功能微生物復合(he)填(tian)料的(de)研發(fa)

生物除臭(chou)系統中只有當微生物達到一(yi)定密(mi)度(du)后才具有足夠的污染物去除能力(li)和(he)效率，在系統開始使用前一般需要進行微生物菌種的接種及擴大(da)培(pei)養，往(wang)往(wang)需要數周甚至更(geng)長的時間。 而(er)負載(zai)功能微(wei)生物(wu)(wu)復合填料(liao)直(zhi)接將(jiang)微(wei)生物(wu)(wu)包埋(mai)進填料(liao)中，可節省馴化和(he)掛膜時間。采用(yong)以堆肥為營養源和(he)菌劑載體、多孔珍珠巖和植物(wu)纖維為輕質(zhi)骨架、水泥為膠結材料、CaCO3為pH 緩(huan)沖(chong)劑，同(tong)時(shi)接(jie)種功能微(wei)生物(wu)的菌劑制成了一(yi)種具(ju)有負載功能微(wei)生物(wu)緩(huan)釋復合填(tian)料，具(ju)有較強(qiang)的抗污染物(wu)負荷沖(chong)擊能力(li)，同(tong)時能顯著縮短生物處(chu)理系統(tong)的啟動周期。目(mu)前該(gai)品種填料廣泛(fan)應用(yong)于城(cheng)鎮污水廠生物(wu)除臭，適用于傳統活(huo)性污泥，A₂/O、 A/O、SBR、氧化溝等(deng)污水處理工藝。

（四(si)）填料表面(mian)特性的優(you)化

對于(yu)滴濾除臭系統中常規的生物(wu)填料如塑料填料、陶粒(li)填料等存在的持液量小、微生物附著難、掛膜時間長等不足(zu)， 通過改變填(tian)料表面(mian)(mian)特性，增大其比(bi)表面(mian)(mian)積，提高表面(mian)(mian)粗糙度(du)或結構形式(shi)改造等方法對填(tian)料進行優(you)化。

紋翼多面球、改性毛(mao)刺球和(he)空心多面柱(zhu)等生(sheng)物滴濾(lv)填料(liao)，測(ce)試(shi)表明較常(chang)規的塑料(liao)填料(liao)其比表面積可達到 200m2/m3，同時(shi)縮(suo)短了微生物(wu)掛(gua)膜時(shi)間。

（五）復(fu)混填料的(de)優(you)化(hua)

復混填料(liao)就是由幾種不同填料(liao)，按一定比例和填充(chong)方式混合而成，可以(yi)彌補(bu)單一組分填料(liao)的缺(que)陷，充(chong)分發揮各填料(liao)的優(you)勢。