恶臭气体的生物净化技术.ppt

第 八 讲 恶臭气体的生物净化技术 第八讲 恶臭气体的生物净化技术 恶臭指凡是能刺激人的嗅觉器官，普遍引起不愉快或厌恶、损害人体健康的气味。恶臭污染是大气、水、废弃物等物质中的异味通过空气介质，作用于人的嗅觉思维而感知的一种感知( 嗅觉 )污染，是一种日益引起全球重视的大气污染公害。 随着人们对生活环境质量要求的逐步提高，人们对各种异常气味造成的不满情绪和控告事件不断增加。尤其在西方发达国家，关于恶臭的投诉案件已经仅次于噪声污染，居第二位。 第八讲 恶臭气体的生物净化技术 在美国，恶臭事件约占大气污染事件的60％； 在日本，1981年的恶臭诉讼案占所有公害诉讼案的23．9％。 目前，对恶臭的研究、治理和评价，已受到世界各国广泛重视，各国专家和学者均同意将恶臭污染从大气污染中单独分离出来，列为世界七大环境公害之一。在我国，恶臭污染问题也变得日益严重，恶臭扰民事件也已发生多次，因此关于恶臭的研究和治理已经引起了市政各有关部门的注意。 恶臭气体与大气污染 生物法中的微生物 净化恶臭气体的填料 微生物在填料表面的附着与固定过程 生物净化反应器中的生物膜 生物法净化恶臭气体工艺与技术 恶臭气体生物净化工艺的运行控制与工艺设计 1.1 恶臭气体的分类与产生 臭味之所以能被人感知是由于其具有高挥发性及亲水和亲脂性。恶臭物质的致臭原因主要是由于含有特征发臭基团。含发臭基团的气体分子与嗅觉细胞作用，经嗅觉神经向脑部神经传递信息，从而完成对气味的鉴别。 瓦德麦克分类法依据气味物质的结构及人对气味物质的感觉特征将气味物分为9类：醚类、芳香类、花类或香脂类、琥珀类、韭菜或大蒜类、焦臭、山羊臭、不快臭、催吐臭。 第一节 恶臭气体与大气污染 地球上存在的200多万种化合物中，1／5具有气味，约有1万种为重要的恶臭物质。按化学组成可分成以下5类。 ① 含硫的化合物，如硫化氢、二氧化硫、硫醇、硫醚类等； ② 含氮的化合物，如胺、氨、酸胺、吲哚类等； ③ 卤素及衍生物，如卤代烃等； ④ 氧的有机物，如醇、酚、醛、酮、酸、酯等； ⑤ 烃类，如烷、烯、炔烃以及芳香烃等。 除硫化氢和氨外，恶臭物质大都为有机物。这些有机物具有沸点低、挥发性强的特征，我们又称其为挥发性有机化合物，简称VOCs(挥发性的有机化合物)。VOCs指碳氢化合物及其衍生物。有机化合物按其结构分为开链化合物(或脂肪族化合物，分子链是张开的)、脂环化合物(分子链呈环状)、芳香族化合物(单、双键交替连接的六碳原子环状结构)及杂环化合物(环上原子除碳外，还有其他原子参加构成)等四大类。目前估计在100万种以上，而且数量持续增加。 1992年，在土耳其召开的关于工农业废弃物管理问题的国际研讨会上，许多专家一致呼吁对于恶臭不必说哪种有害、哪种无害，仅仅因其存在就构成了公害。 恶臭的来源相当广泛，主要可分为体泌污染源、生活污染源及工业污染源三类。体泌污染源主要指脚臭、腋臭、口臭等。生活污染源主要来自厕所、卫生间、垃圾桶、下水道等地方。工业污染源是恶臭污染发生的最主要来源。污水处理厂、肉产品加工厂、造纸厂及石油化工企业都会产生严重恶臭。 表1—1列出了常见的恶臭污染源。 1.2 恶臭气体物的污染特征及危害 恶臭气体作为世界七大环境公害之一，从大气污染中单独分离出来，说明其具有自身的特点。 ① 易挥发性 人通过嗅觉器官感觉到臭味物质的存在，是由于气味物分子或微粒运动到达嗅觉器官的结果。一般来说，蒸气压大的物质具有更为强烈的气味，但也有少数例外，如香猫酮和混合二甲苯麝香，在10-1～10-2Pa蒸气压下也有强烈的气味。 ② 易溶解性 一般气味大的物质是溶于水和脂肪的。因此这样的物质能够渗透嗅觉器官绒毛周围的水性黏液，然后穿过多脂的绒毛本身而产生嗅觉作用。 ③ 吸收红外线能力强 有气味的物质能强烈地吸收红外线。气味物质对红外线的吸收波段可以决定它的气味。其原理与物质对可见光谱的吸收波段决定该物质的颜色类似，物质对某波段光的吸收是由于物质分子振动与光振动之间相互干扰的结果，气味物质对某红外线波段的吸收，也说明了该物质具有相同频率分子内部振动。但是，还没有充分理由说明为什么气味物质对红外线吸收波段的吸收比对紫外光和可见光吸收波段的吸收更为明显。石蜡油及二硫化碳例外，它们有气味，但对红外线基本不吸收。 ④ 丁铎尔(Tyndoll)效应 气味物质，例如丁香酚(C10H12O2)、黄樟脑(C10H10O2)等，当测定它们在甘油、石蜡油或水中的溶解度时，发现在曝光以后，显示出丁铎尔效应，也就是当一束紫外光通过溶液时，由于被溶质微粒散射