1、生物過(guò)濾凈化工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明

生物過(guò)濾法是一種較新的空氣污染控制方法，它利用微生物降解或轉(zhuǎn)化空氣中的揮發(fā)性 有機(jī)物以及硫化氫、氨等惡臭物質(zhì)。首先介紹生物過(guò)濾法處理有機(jī)廢氣的基本原理，填料種類(lèi)、濕度、PH、溫度等影響生物過(guò)濾法性能參數(shù)。同時(shí)綜述了生物過(guò)濾 法的應(yīng)用范圍以及對(duì)傳統(tǒng)生物過(guò)濾法的改進(jìn)。

生物過(guò)濾法可去除空氣中的異（臭）味、揮發(fā)性物質(zhì)VOC和有害物質(zhì)。 具體應(yīng)用范圍包括：去除工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣VOCS、垃圾處理過(guò)程中的生產(chǎn)臭氣、受污染土壤和地下水中的揮發(fā)性物質(zhì)、糞便處理過(guò)程中產(chǎn)生臭氣 及大風(fēng)量汽車(chē)產(chǎn)低度廢氣如隧道等。生物過(guò)濾法可以降解大多數(shù)揮發(fā)性和半揮發(fā)性的有機(jī)物。已被試驗(yàn)可用生物過(guò)濾法去除的物質(zhì)包括：氨、一氧化碳、硫化氫、甲 烷、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、乙基已醇、丙烷、異戊烷、乙烷、丁醛、丙酮、、乙酸丁酯、、乙酸酯、二乙胺、三乙胺、二甲基二硫化物、糞臭 素、吲哚、甲硫醇、氯甲烷、乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、氮氧化物、二甲硫、噻吩、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等。

1)工藝流程基本原理

圖1為廢氣生物過(guò)濾凈化裝置示意圖

由 圖可見(jiàn)，廢氣首先經(jīng)過(guò)預(yù)處理（加濕器），包括去除顆粒物和調(diào)溫調(diào)濕，然后經(jīng)過(guò)氣體分布器進(jìn)入生物過(guò)濾床。生物過(guò)濾床中填充了有生物活性的介質(zhì)（簡(jiǎn)稱(chēng)：生物 碳纖維）。填料均含有一定的水分，填料內(nèi)表面生長(zhǎng)著各種微生物。當(dāng)臭氣進(jìn)入過(guò)濾床時(shí)，臭氣中的污染物從氣相主題擴(kuò)散到介質(zhì)外層的水膜而被介質(zhì)吸收，同時(shí)氧 氣也由氣相進(jìn)入水膜，最終介質(zhì)表面所附的微生物消耗氧氣而把污染物分解/轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和無(wú)機(jī)鹽類(lèi)。微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)則由介質(zhì)自身供給。

2）系統(tǒng)工藝描述
典型的生物凈化空氣過(guò)程是微生物菌群將污染化合物轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)：

由于水是這些微生物生存的自然環(huán)境，因此微生物的轉(zhuǎn)化過(guò)程取決于氣體在過(guò)濾床中的停留時(shí)間、填料以及氣體的相對(duì)濕度；本工藝中，水量和PH值是經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的， 因此可以達(dá)到吸收與干化速度的平衡，這樣能夠獲得恒定的濕度，為生物的生長(zhǎng)和分布提供了較佳的條件。這種生物過(guò)濾床中填充了性能良好的生物碳濾料，生物碳 濾料可以滿(mǎn)足微生物生長(zhǎng)所需的N、P、K和微量元素，即使在污染氣體中斷的條件下，它的作用也不會(huì)停止，因此該生物過(guò)濾床同樣適用于間歇生產(chǎn)的工藝條 件。在周末甚至幾個(gè)星期的休息期間，處理系統(tǒng)可以停止運(yùn)行。

生物過(guò)濾床可以處理臭味化學(xué)物質(zhì)對(duì)象：含硫化合物（如硫醇類(lèi)、硫醚類(lèi)）、含氮化合物（如氮、胺類(lèi)、酰胺、吲哚等）鹵素及其衍生物（如氯、鹵代烴）、烴類(lèi)（如烷烴、芳香烴等）、含氧化合物（如紛、醛、酮）等，處理效果達(dá)90-99%。

見(jiàn)表1：生物碳填料中所含營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)數(shù)據(jù)：

2、生物過(guò)濾凈化裝置執(zhí)行德國(guó)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN.VDI3881：

發(fā)端于德國(guó)的生物過(guò)濾凈化工藝是一種仿效大自然自?xún)艋?，工藝所用除臭原材料取自于原生態(tài)自然物質(zhì)，德國(guó)的生物過(guò)濾凈化工藝已成為世界各地有機(jī)廢氣處理的優(yōu)先選擇的工藝。

3、生物過(guò)濾凈化工藝的性能特點(diǎn)
（1）由優(yōu)化加濕器和生物過(guò)濾優(yōu)化組合集成的一體化生物過(guò)濾廢氣處理系統(tǒng)，處理效率高，在任何季節(jié)都能滿(mǎn)足世界各地較嚴(yán)格的環(huán)保要求。
（2）采用自然的方法將污染物分解成CO2和H2O，無(wú)二次污染。
（3） 既適應(yīng)連續(xù)運(yùn)行，也適合間歇運(yùn)行的條件。微生物能夠依靠填料中的有機(jī)物生長(zhǎng)，無(wú)須另外投加營(yíng)養(yǎng)劑。此停工后再使用啟動(dòng)速度快，周末停機(jī)或停工至下周再啟動(dòng) 能立即達(dá)到很好的效果，幾小時(shí)后就能達(dá)到較佳處理效果。停止運(yùn)行3至4周再啟動(dòng)立即有很好的處理效果，幾天內(nèi)恢復(fù)較佳的處理效果。
（4）生物過(guò)濾對(duì)廢氣含量（濃度）的緩沖容量大，能自動(dòng)調(diào)節(jié)濃度高峰使微生物終止正常工作，耐沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)。
（5）運(yùn)行采用全自動(dòng)控制，非常穩(wěn)定，無(wú)須人工操作。易損部件少，系統(tǒng)維護(hù)管理工作非常簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，機(jī)器發(fā)生故障自動(dòng)報(bào)警。
（6）生物過(guò)濾的設(shè)備采用一體化集裝箱式，便于運(yùn)輸和安裝；在增加處理容量時(shí)只需添加組件，易于實(shí)施；也便于氣源分散條件下的分別處理。
（7）精心制作配置的生物碳填料，既保證優(yōu)異的處理性能，又具有良好的通透性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。過(guò)濾形式的生物過(guò)濾能耗非常低，在運(yùn)行半年之后過(guò)濾的壓力損失也只有200~500pa。填料壽命長(zhǎng)達(dá)5-7年。
（8）常溫常壓條件下運(yùn)行，操作安全。
（9）主體設(shè)備采用玻璃鋼制作，耐有機(jī)酸腐蝕，使用壽命長(zhǎng)。顏色可根據(jù)用戶(hù)需要選用。
（10）配套部件均用防腐材質(zhì)，如塑料、不銹鋼等，確保使用。

4、SHS生物過(guò)濾凈化裝置構(gòu)造

1）一體化生物過(guò)濾凈化系統(tǒng)

廢氣首先被送入一體化生物過(guò)濾凈化裝置前部的加濕器，進(jìn)入加濕器的氣體在填料層中與持續(xù)的噴淋水接觸，氣體中的固體污染物因而被除去，同時(shí)氣體的溫度和濕度也被調(diào)節(jié)至適宜微生物生長(zhǎng)的狀態(tài)。

然后，經(jīng)預(yù)洗并調(diào)溫調(diào)濕處理后的氣體順勢(shì)進(jìn)入生物濾床底部的布?xì)庀到y(tǒng)，在布?xì)庀到y(tǒng)的引導(dǎo)下，緩慢地、均勻地進(jìn)入活性生物濾床中的高效生物碳填料，惡臭污染物質(zhì)在生物濾床高效生物碳填料中被高活性的微生物降解成無(wú)臭的物質(zhì)。

經(jīng)生物濾床凈化后的氣體已負(fù)荷GB14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中廠(chǎng)界標(biāo)準(zhǔn)值中新擴(kuò)改建二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，最后以擴(kuò)散氣流的形式離開(kāi)濾床表面排入大氣中。

2）凈化空氣排放系統(tǒng)

凈化后空氣排放以通過(guò)排放管道有組織排放。排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到嚴(yán)格的環(huán)保要求。

5、生物過(guò)濾凈化系統(tǒng)工作原理

1）風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)是整個(gè)廢氣處理系統(tǒng)的動(dòng)力，是廢氣處理系統(tǒng)長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。源于此，系統(tǒng)采用品牌風(fēng)機(jī)，以保證廢氣處理系統(tǒng)始終具有強(qiáng)勁的動(dòng)力、優(yōu)異的性能，同時(shí)，滿(mǎn)足低噪聲的環(huán)保要求。

2）加濕器

加濕器是廢氣處理系統(tǒng)的前級(jí)裝置。加濕器由池體、噴淋循環(huán)水系統(tǒng)二部分組成。

池體加濕器的池體用抗紫外玻璃纖維增強(qiáng)聚酯樹(shù)脂（玻璃鋼，又稱(chēng)FRP）制成，以適應(yīng)戶(hù)外環(huán)境下的紫外線(xiàn)照射。內(nèi)部支撐用玻璃纖維增強(qiáng)聚酯樹(shù)脂及聚丙烯制成，填料用聚丙烯制成，因而可長(zhǎng)期耐惡臭污染物質(zhì)的腐蝕而其性能不受影響。

噴淋循環(huán)系統(tǒng)加濕器帶有沖洗水池，由循環(huán)水泵提供必要的壓力和流量以保持持續(xù)的噴淋除塵和氣體溫、濕度的調(diào)制作用。

加濕器帶有壓力顯示、溫度顯示儀表和水泵空轉(zhuǎn)保護(hù)裝置，以保護(hù)裝置的長(zhǎng)期正常、可靠運(yùn)行。

3）生物濾床

生物濾床 是整個(gè)生物處理系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。生物濾床由池體、內(nèi)部生物碳填料和布?xì)庀到y(tǒng)組成。

池體 生物濾床的池體外殼用抗紫外玻璃纖維增強(qiáng)聚酯樹(shù)脂（玻璃鋼，又稱(chēng)FRP）制成，以適應(yīng)戶(hù)外環(huán)境下的紫外線(xiàn)照射。內(nèi)部布?xì)庀到y(tǒng)和濾床支撐用聚丙烯制成，因而可長(zhǎng)期耐惡臭污染物質(zhì)的腐蝕而其性能不受影響。

生物碳填料 其基材取自于精選的原生態(tài)的樹(shù)木制成的生物碳填料，因而不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，且具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和透氣性能，可以保證除臭系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后， 裝置的壓力損失基本保持不變（在運(yùn)行半年之后濾池的壓力損失也只有200~500Pa）；精選的原生態(tài)的樹(shù)木制成的生物碳填料性能穩(wěn)定、除臭效果明確，基材優(yōu)良的性能高于其他各種填料。

容許生長(zhǎng)的微生物種類(lèi)豐富；能為微生物棲息生長(zhǎng)提供較大的比表面積；營(yíng)養(yǎng)成分合理（N、P、K和微量元素）；有好的吸水性，自身無(wú)異味，吸附性好，結(jié)構(gòu)均勻，空隙率大；耐老化，運(yùn)行，養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單。

而高效生物碳填料上的活性微生物，則是在多達(dá)上千套生物過(guò)濾成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上，經(jīng)長(zhǎng)期不斷精選的產(chǎn)物。

生物碳填料廢氣處理效率明確，濕度保持性好。已經(jīng)成功地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)化工行業(yè)的VOCs治理和垃圾處理行業(yè)的臭氣治理。并且，該生物碳填料目前已國(guó)產(chǎn)化，用戶(hù)無(wú)填料供應(yīng)方面的后顧之憂(yōu)。

布?xì)庀到y(tǒng) 生物濾床具有完善而良好的用聚丙烯耐腐蝕材料構(gòu)成的布?xì)庀到y(tǒng)。在布?xì)庀到y(tǒng)的引導(dǎo)下，經(jīng)加濕器處理后的氣體被均勻地充滿(mǎn)整個(gè)濾床底部，然后，緩慢地上升進(jìn)入活性生物濾床，在經(jīng)由濾床的上升運(yùn)動(dòng)中與微生物實(shí)現(xiàn)充分接觸而完成降解過(guò)程。

集裝箱一體化生物過(guò)濾凈化裝置，即可保持濾床適宜的濕度，有利于微生物的生存，又不致因天氣原因大量的雨水而導(dǎo)致濾床被水淹。

精心設(shè)計(jì)的生物過(guò)濾凈化裝置結(jié)構(gòu)和精選的生物碳填料巧妙地解決了濕潤(rùn)與干化速度之間的平衡問(wèn)題，使得生物濾床始終保持大致恒定的濕度，為微生物的生長(zhǎng)和分布提供了較佳的條件。

這種濕潤(rùn)和干化的平衡即使在惡臭污染氣體中斷的情況下，仍然能夠較好的保持，并不因此而停止破壞，因?yàn)槲宜咎峁┑腟HS生物過(guò)濾凈化裝置也適用于間歇生產(chǎn)的情況。生物過(guò)濾凈化裝置可以在周末甚至幾個(gè)星期的休息期間停止運(yùn)行，而不會(huì)影響其再次啟動(dòng)時(shí)的處理效果。