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生物法处理甲基硫化物恶臭气体的分析

2021-09-10汪尽卿

科学与生活 2021年13期

汪尽卿

摘要:以甲基硫化物恶臭气体处理作为重点,我国以往主要采取水溶解法完成相应的处理工作。但是由于當前科学技术有限,在处理后往往伴随废渣、废水出现,引发二次污染,而借助生物法处理,能够以微生物生命代谢活动作为基础,有效实现甲基硫化物恶臭气体分解,并使其进一步向小分子、无害物质转化,应用效果较为显著。同时,生物处理在低能耗、操作简单方面优势显著,应用具有较高的安全性,并且不会产生二次污染。

关键词:生物法;甲基硫化物;恶臭气体

引言:就目前而言,市场上存在种类繁多的甲基硫化物恶臭气体处理技术,但是总体而言,既未出现较为明确的专效菌剂,也没有出台相关规范设备,整体而言,我国甲基硫化物恶臭气体处理技术应用效果相对较差。本文以有机废气处理作为重点,具体对专效菌剂展开研究,经有效筛选,确定品质最佳的专属菌剂后,进一步完成对工艺设备的规范,合理设置相应的参数与运行过程,有效保障最佳治理效果,并且避免二次污染情况出现,降低运行成本。

1.技术原理

相关研究表明,生物化学法在甲基硫化物恶臭气体处理中的应用效果显著,该方法不仅具有较高的操作稳定性,并且运行费用相对低廉,可有效提升净化效果,有利于避免出现二次污染情况,就目前而言,该方法因其显著应用优势已经得到普及化。具体对生物处理法技术原理展开分析,其主要以微生物代谢作用作为依托,通过将各类有害气体向无害气体转化,可使甲基硫化物恶臭气体最终成为小分子物质,并形成相应的菌体,在满足废气净化要求的同时,实现对污染的有效控制[1]。

2.技术工艺

生物处理法主要以亨利定律及双膜理论作为基础,完成甲基硫化物恶臭气体处理。具体可包括4个步骤:(1)根据亨利定律,实现水膜接触,接触对象包括甲基硫化物恶臭气体、水以及固体表面等,通过将恶臭气体溶于水,可使其转变为气液相分子、离子,并进一步完成相应的物理转移工作。(2)以双膜理论作为依据,借助浓度差,将气液膜中存在的恶臭气体将生物膜扩散,使微生物能够完成气体捕获,建立在有效吸附吸收基础上,经气水膜状态,气体最终进入到生物体中。利用细胞外聚合物,可有效实现生物膜相连,确保微生物细胞能够对污染物进行改善,降低其表面电离稳定性,经有效聚合,形成絮体生物膜,并存在于微生物体内,完成吸附工作。由于微生物不具有较大的体积,并且表面积相对较大,将具有更高的吸附能力。(3)利用微生物,能够使恶臭气体变为生物量,并借助相关合成手段,完成新的生命物质合成,包括C02、H20等。(4)在生物膜表面中脱附出后, C02将会进一步进入到气相本体中,而H20则仍处于生物膜中。在整个技术流程中,生物化学通式为CXHyOZ+(X+y/4-Z/2)O2---XCO2+(y/2)H20+△H,借助有效吸附,有机物存在于微生物细胞体系,并且建立在有效催化作用基础上,经氧化分解,有机物能够进一步形成C02和H20,并实现对能量的获取,完成新微生物细胞的代谢。在具体实践过程中,针对生物降解效果良好的恶臭气体,微生物分解速度将会更快,而针对生物降解效果较差的恶臭气体,则需要借助微生物吸附手段,完成缓慢降解。

3.技术参数

对于整个生物法处理运行而言,专属菌剂具有不可或缺的作用,能够为恶臭气体处理奠定良好的基础。借助微生物作用,生物法在恶臭气体处理方面优势显著。同时,在这一过程中,微生物活性与生物箱性能密切相关,因此,在实际工作中,应做好生物箱条件控制,确保其能够有效满足微生物生长需求,进而取得较为理想的恶臭气体处理效果。生物箱具体条件包括气流量、填料(介质)、生物箱体压力、温度、湿度、pH、 溶解氧浓度、营养液补充平衡和污染物的浓度等,由于涉及技术参数较多,应做好技术路线分析工作,确保生物法应用效果最大化。

4.技术创新

针对本文恶臭气体处理而言,其技术关键在于筛选专效菌剂,要求工作人员不仅要做好设备参数衡量工作,还要在技术应用过程中配套相应的营养液,并完成自动检测指标工作,在这一过程中,应重点关注自动化简便运行相关因素,并将运行成本考虑在内,确保生物处理法综合效益。本文生物处理法具体创新点以及技术优势如下。

4.1.1处理效果稳定。

以21天为时间期限,借助接种、培育、驯化以及富集挂膜处理,经专效菌剂处理后,恶臭气体处理具有较高的稳定性。借助处理系统,在明确具体处理时间段基础上,能够有效实现间歇性以及全天候运行,无论是在企业生产检修的情况下,还是在企业长期放假的情况下,在完成系统重新启动后,均不会对系统运行效果造成影响,这一效果主要与营养液供给有关,有利于在节假日后顺利恢复生产,并且具有较高的处理效果。

4.1.2运行安全性良好

借助微生物分解处理,可使恶臭气体最终成为CO2和水及部分无机盐等产物,整个分解过程十分安全,未发现存在相关安全隐患[2]。

4.1.3运行费用低廉

在生物处理法中,对于整个生化系统而言,耗电设备仅包括除风机和加湿水泵,其他设备均不涉及到耗能情况,与其他处理方法相比,通过应用生物处理法处理恶臭气体,运行费用占比1/10~1/100

4.1.4设备维护简单

本文设备材质为不锈钢材体,呈黄金比例组合状态,所有涉及配件均为国产名优产品,设备运行具有较高便捷度,整个设备维护过程,参数显示较为明显,并且具有较高的自动化水平,可支持远程控制。

4.1.5处理效率高

经本文生物处理法处理后,无论是在含硫恶臭气体方面,还是在含氨恶臭气体方面,均可以达到95%以上的去除率,而在其他成分恶臭气体中,去除率可在85%以上。并且在完成处理后能够符合国家环保排放标准。同时,本文涉及所有材料均具有良好的亲水性、以及抗压性,不会受到溶蚀影响,使用寿命均可超过10年。

5.技术未来展望

在后续生物处理法研究过程中,应以物联网平台着手,加大远程监控技术开发力度,实现对设备状况的远程监控,并进一步借助远程显示操控,实现对运行参数的控制,有效优化生物处理法管理水平。同时,应全天监测生物处理法各项运行情况,建立在有效大数据基础上,做好对生物处理法运行相关影响因素的分析。同时,还要进一步以生物箱体着手,做好箱体构造升级工作。因为生物箱存在箱体占地面积较大的情况,这也会在一定程度上影响经济指标,因此,可以整个项目出发,优化布局设计,确保生物箱摆放的合理性。如果项目处于在建情况下,可直接做好现场规划工作,确保生物箱合理性。而针对已经建成的项目,则需要以保障处理效果作为前提,完成箱体结构优化,进一步减少其占地面积。具体而言,可对填料铺排模式进行优化,并完成填料升级工作,使其表面积得到显著提升。同时,还可以将生物箱设计更改为竖直方向设计,降低占地面积。

结论:综上所述,通过将生物处理法应用到甲基硫化物恶臭气体处理中,做好专效菌剂筛选工作,并进一步完成各项技术、设备参数控制,能够有效确保恶臭气体得到有效处理,以免造成环境污染。总体而言,生物处理法技术操作相对简单,工程投资合理,运行消耗费用低,具有较高的可靠性,在降低二次污染方面优势显著,是一个符合碳达峰碳中和发展要求的低碳绿色环保处理高新技术,可将其在后续甲基硫化物恶臭气体处理中予以推广,最大化发挥其效果。

参考文献:

[1]赵连成.生物法处理挥发性有机废气的研究进展[J].现代化工,2021,41(01):72-76.

[2]杜佳辉,刘佳,杨菊平.生物法联合工艺治理VOCs的研究进展[J].化工进展,2021,40(05):2802-2812.