论文总字数：20099字

摘 要

在常温条件下，以生物悬浮改性填料和负载活性炭聚氨酯为填料的生物滴滤塔系统，对硫化氢废气进行净化处理，研究了不同硫化氢负荷、气体停留时间和营养液的PH及“饥饿时间”对生物滴滤塔降解硫化氢性能的影响。试验结果表明：当进气质量浓度为400 mg/m³，硫化氢负荷为 32g/(m³h)，喷淋量为46.1L/h，气体停留时间为53 s，系统的平均去除效率为99%。系统运行期间，填料未出现堵塞现象，物悬浮改性填料和负载活性炭聚氨酯这种组合可用作生物滴滤塔的填料。

关键词：生物滴滤塔 含硫臭气 去除率

Abstract

In this article,Under the condition of normal temperature, suspended biological change filler and filler biological trickling filter system for purification of hydrogen sulfide gas of different hydrogen sulfide load, and gas residence time and nutrient fluid pH and“ starvation time ”the impact of biotrickling filter for decomposition of hydrogen sulfide performance loaded activated carbon polyurethane. The test results show that: when the inlet concentration is 400 mg / m3, the hydrogen sulfide load 32g/ (m3h), spray volume 46.1L/h, gas residence time was 53 s, system average removal efficiency of 99%. During the operation of the system, there is no clogging phenomenon, the suspended modified fillers and the load activated carbon polyurethane can be used as the filler of the bio drop filter.

Keyword: biotrickling filter; hydrogen sulfide; removal efficiency

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 恶臭治理的常用工艺 1

1.2.1 吸收法 1

1.2.2燃烧法 2

1.2.3 吸附法 2

1.2.4生物法 3

1.3 生物法治理含硫臭气的主要工艺 3

1.3.1 生物洗涤技术 3

1.3.2 生物滤池技术 4

1.3.3 生物滴滤技术 4

1.4 生物滴滤法处理含硫臭气的影响因素研究 5

1.4.1 微生物的研究 5

1.4.2 生物膜的研究 6

1.4.3 填料的研究 6

1.4.4压降的研究 7

1.5 生物滴滤法研究的研究现状及发展趋势 7

1.5.1 国内的研究现状 7

1.5.2 国外的研究现状 8

1.5.3 发展趋势 9

1.6 课题的研究内容与意义 9

第二章 实验部分 10

2.1 实验设计 10

2.2 新型双层生物滴滤床的启动 10

2.3 不同因素对试验效果的影响 12

2.3.1进气负荷对BTF性能的影响 12

2.3.2 EBRT对BTF性能的影响 13

2.3.3 pH对BTF性能的影响 14

2.3.4 “饥饿”时间对BTF性能的影响 15

第三章 实验结论 17

3.1 结论与分析 17

参考文献 18

致 谢 22

第一章 绪论

1.1 前言

H₂S是一种在常温下含有臭鸡蛋味的无色化合物，也是生活环境治理中比较常见的污染物，普遍存在于化工生产、石油炼制等行业，这种气体不仅会引起设备和管路的腐蚀，并且对人类身体和生活环境构成重大威胁。近几年随着恶臭气体越来越影响到高质量的生活的要求，不少国家都大量提出相关的法律法规，明确规定如何净化处理含硫臭气。因此，对于H₂S的处理引起人们广泛的关注和研究。目前对H₂S的处理主要有吸收、吸附及燃烧催化等方法,虽然这些方法的去除效率都比较高,但存在投资大、腐蚀性强、产生二次污染等缺点。所以，要寻求一种高效环保经济的治理含硫气体流量大、气体浓度低的工艺成为治理污染的最佳选择。对比传统的治理方法来看，生物法具有去除效率高、没有二次污染、耗资相当低、工艺设计比较简单等^[1]长处,是治理大气量、低浓度废气^[2]的首要选择。生物法净化处理含硫臭气是近年来迅速涌现起来的一种治理大气污染的技术^[3]，它既能保证经济和环境方面的可持续发展，又能够有高效的去除率，还能用于净化其他恶臭气体。生物法治理恶臭近几年也成为研究众多的热门话题之一。

1.2 恶臭治理的常用工艺

根据现有形式来看，国内外广泛采用吸收法、燃烧法、吸附法及生物法等一些常用工艺来治理含硫臭气。

1.2.1 吸收法

吸收法一般用于净化处理水或某溶剂溶解度比较高的气体污染物，此法关键是气体中的吸收污染物在吸收液中具有比较大的溶解度的特点，而其他气体组分是不溶或少溶的特征。吸收法净化气态污染物，是根据不同的溶解度使得其他组分发生反应，从而把有害物质从废气中可以分离出来，这是一种净化处理恶臭气体的方法^[4]。

此种方法适用于温度、浓度都比较低的硫化氢气体等恶臭物质的处理，成为治理废气污染物里气态物质的相当关键工艺之一。它具有技术成熟，设备比较简单、耗资低等优势，但是吸收法也具有相对明显的缺点^[5]：（1）正常处理的往往是气量大的废气，但是去除率不高。（2）污染物只是由气相转送至液相，因此还要二次处理否则会造成二次污染。（3）吸收过程中可以直接得到的或者通过二次净化处理后再生产得到的其他产品，它的耗资比较低，但仍无法摆脱难于补偿吸收过程中的消耗成本的困境。

1.2.2燃烧法

燃烧法的过程是将有害气体或烟尘通过在物理化学条件下从而转化成无臭无害环保物质。这是通过强氧反应作用降解具有可燃性特点的恶臭物质一种方法^[6]。当前在现实生产操作中常用的燃烧工艺有直接燃烧法技术、热力燃烧法技术和催化燃烧^[7]法技术。

直接燃烧法技术是通常把排出的废气中的可燃有害物质直接当做燃料可以一次性烧掉，因此这种方法经常只适用于处理可燃有害组分浓度较高的恶臭气体这类污染物，这种技术不适合净化低浓度废气的治理^[8]；热力燃烧法技术是适用于净化治理一些可燃性有害、含量较低废气等气体污染物。这类废气中可燃组分的比重比较低，不可以维持自身的燃烧，被净化处理的废气可以作助燃气体或被燃烧的对象而不是作为燃料利用的；催化燃烧法是一般是在有催化剂的条件下进行，可以把大气污染物中的具有可燃性有害成分通过氧化反应从而分解为CO₂和H₂O这两种化合物。燃烧法这种技术适用于浓度比较高、气体流量比较小、具有可燃性特征的大气污染物的净化处理，去污效率高，大气中的污染物容易被完全地降解，但是装置容易被腐蚀，需要消耗燃料，运行费用相对比较多，净化处理过程中还可能造成二次污染。

1.2.3 吸附法

吸附法的实质是将废气中的污染物吸附于多孔性固体吸附剂表面，实现污染物与气相主体的分离过程。由于很多恶臭气体呈现可吸附性的特征，因此可以根据此法进行净化处理。其过程是通过将一些具有选择吸附性特征的液体或气体组分从而使吸附剂对该组分进行吸附作用，可以让其在吸附剂表面呈现富集，这样就可以会从混合物中分离出来^[9]，适用于低浓度的含硫臭气特别是硫化氢气体的处理。

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