生物除(chu)臭填料分類(lei)與應用分析

       （上海(hai)技華環保科技有限公(gong)司     技術開(kai)發部     上海(hai)  浦東新區）

隨著城市建設和居(ju)民生活水平的不斷提(ti)高，居(ju)民(min)投訴(su)惡臭(chou)事件近(jin)年不斷增加，在(zai)此背(bei)景下，除臭(chou)(chou)技術得到迅(xun)速的應用和發展(zhan)，從采(cai)用的水(shui)洗(xi)法(fa)，逐步發展(zhan)到酸堿洗(xi)凈(jing)法(fa)、焚燒法(fa)、活性炭(tan)吸附法(fa)、臭(chou)(chou)氧(yang)氧(yang)化法(fa)、催化劑(ji)氧(yang)化法(fa)、生物除臭(chou)(chou)法(fa)、離(li)子除臭(chou)(chou)法(fa)等。生物除臭(chou)因(yin)其具有(you)除臭(chou)效(xiao)率高、 投(tou)資及(ji)運行(xing)成本低、綠色環(huan)保(bao)等(deng)優點，廣泛應用于城鎮(zhen)污(wu)水(shui)處理(li)廠的(de)惡臭污(wu)染治理(li)，而生物填料(liao)作(zuo)為生物除(chu)臭系統(tong)的(de)核心(xin)組成部(bu)分，對生物除(chu)臭系統(tong)的(de)穩定(ding)性(xing)和除(chu)臭效(xiao)率(lv)起到至關重要的(de)作(zuo)用。

一、生物除(chu)臭(chou)技(ji)術

生物(wu)除臭是利用專(zhuan)門培(pei)養的附著在生物(wu)填料(liao)表面上的高效(xiao)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的生(sheng)物(wu)(wu)化(hua)(hua)(hua)學作(zuo)用(yong)，將(jiang)惡臭(chou)(chou)氣體中的無機、有機組 分作(zuo)為(wei)其生(sheng)長繁殖所(suo)需要的基質，通過微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的同化(hua)(hua)(hua)、異化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)將(jiang)惡臭(chou)(chou)污染物(wu)(wu)氧化(hua)(hua)(hua)成簡單的水、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等無害或減少有害物(wu)(wu)質。根(gen)據污染物(wu)(wu)進入生(sheng)物(wu)(wu)體的形(xing)式，依據吸收過程中傳(chuan)統的雙膜(mo)理論提出的“吸收 - 生物膜(mo)”理論認為，生物法凈化氣體(ti)可分(fen)為(wei)三個(ge)步驟 ：（1）臭(chou)氣中的污染物(wu)通過擴散由氣膜進入液膜 ；（2）溶解于液膜中的有機物(wu)利用(yong)濃度(du)差擴散到生物(wu)膜，并被微生物(wu)捕獲和吸收 ；（3）微生物通過代謝作用將有機污染物(wu)分解并(bing)轉(zhuan)化為無(wu)害(hai)的二氧化碳(tan)、水、硫酸 鹽等。惡(e)臭(chou)氣(qi)體(ti)中的污染物可以(yi)不經歷氣(qi)液傳(chuan)質過(guo)程直接擴(kuo)散至生(sheng)物 填料或生(sheng)物膜表(biao)面，被(bei)生(sheng)物載(zai)體(ti)生(sheng)物膜吸(xi)附，進(jin)而被(bei)微生(sheng)物降解。

生物除臭(chou)根據臭(chou)氣處理過(guo)程中微生物存在形式、填料類型的不同大致(zhi)可分為 ：生(sheng)物(wu)濾池(chi)、生(sheng)物(wu)滴濾、生(sheng)物(wu)洗(xi)滌除(chu)臭(chou)三(san)大類，其各自(zi)區別及特點如表 1 所示。

表1   生物除臭技術分類及(ji)優缺(que)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果。一種好(hao)的生物填料應具備以(yi)下條件 ：（1）較大的比表面積 ；（2）較(jiao)高的孔隙(xi)率 ；（3）良好(hao)的(de)親(qin)水保濕(shi)性能 ；（4）具(ju)有一定(ding)的酸堿緩(huan)沖能力 ；（5）一(yi)定的機械強度 ；（6）耐(nai)酸堿(jian)腐蝕、耐(nai)老化，使用壽(shou)命長 ；（7）廉價(jia)易得。除臭(chou)填料的(de)種(zhong)類。

表2   生物(wu)填料(liao)性能對比

隨著(zhu)生物除(chu)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(liao)(liao)材質及(ji)能否提(ti)供營養(yang)源大(da)致可(ke)(ke)分為有(you)機(ji)(ji)填(tian)(tian)料(liao)(liao)、無(wu)(wu)(wu)機(ji)(ji)填(tian)(tian)料(liao)(liao)、有(you)機(ji)(ji)無(wu)(wu)(wu)機(ji)(ji)混(hun)合(he)填(tian)(tian)料(liao)(liao)等三大(da)類，有(you)機(ji)(ji)或有(you)機(ji)(ji)無(wu)(wu)(wu)機(ji)(ji)混(hun)合(he)填(tian)(tian)料(liao)(liao)在生物除臭系統中既可(ke)(ke)以作(zuo)為微生物的載體，同時也可(ke)(ke)作(zuo)為微生物營養(yang)源，但無(wu)(wu)(wu)機(ji)(ji)填(tian)(tian)料(liao)(liao)則多為惰性填(tian)(tian)料(liao)(liao)，僅(jin)僅(jin)為微生物的附著(zhu)提供載體。 

三、高效復(fu)合填料研究新進展

（一）具有營養緩釋功能的復合(he)填料的研發(fa)

對于生(sheng)物過濾中常規有機填料，長期在濕潤及微生(sheng)物活躍的環境(jing)下(xia)，使(shi)得(de)填(tian)(tian)料(liao)腐爛礦化速率較快，填(tian)(tian)料(liao)壽命較短，針(zhen)對該類填料(liao)存(cun)在的問題，通過構建營養(yang)緩釋功能的復合填料(liao)，提高填料(liao)養(yang)分的利用率，延(yan)長(chang)填料(liao)使用壽命，維(wei)持(chi)生物除臭工藝長(chang)期穩定運行。采用低水溶性有機(ji)礦粉為填(tian)料營養源，以碳酸(suan)鈣作為 pH 緩沖(chong)劑，同時(shi)采用(yong)網狀纖維為(wei)骨架制備的(de)具有營養緩釋功(gong)能的(de)復合(he)填料，其性能較(jiao)常規的(de)泥(ni)炭、樹皮類填料在填料比(bi)表面(mian)積、抗壓(ya)強度、堆積密度、使用壽命等(deng)方面得到(dao)明顯優化。

（二）具有緩(huan)沖功能(neng)的復(fu)合(he)填(tian)料的研發(fa)

在生物除臭系統中，對于循(xun)環使用的(de)噴淋液隨著循(xun)環次 數的(de)增加，循環液中酸堿度不斷變(bian)化，長時間使(shi)用會(hui)對生(sheng)物(wu) 填料上的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)生(sheng)長起(qi)到抑制，甚至(zhi)引起(qi)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)死亡和生(sheng)物膜的脫落，因而(er)使(shi)用具有 pH 緩(huan)沖(chong)功能(neng)的復(fu)合填料對維(wei)持(chi)除臭(chou)系統的長(chang)期(qi)穩定運行至關(guan)重要。采用鈣基(ji)復(fu)合填(tian)料(liao)生物除臭(chou)系統在(zai)設(she)計工況條(tiao)件(jian)下，鈣基(ji)復(fu)合填(tian)料生物除臭系統對 H2S和(he) NH3 的去除(chu)效率分別達到 99% 和 85% 以上(shang)，循(xun)環液(ye)的(de) pH 值穩(wen)定在 7 左右，具(ju)有較好的(de)緩沖pH 值的能力(li)。

（三）負載功(gong)能微生物復(fu)合填料的研發

生(sheng)物(wu)除臭系統中只有當微生(sheng)物(wu)達到一定(ding)密(mi)度(du)后(hou)才具有足夠的污染物去除能力和效率，在系統開始(shi)使用前一般需(xu)要進行(xing)微生(sheng)物(wu)菌種的(de)(de)接種及擴(kuo)大(da)培養，往往需要數周(zhou)甚至(zhi)更長(chang)的(de)(de)時間。 而負載功(gong)能微(wei)生物(wu)復合填料直接(jie)將微(wei)生物(wu)包(bao)埋進(jin)填料中(zhong)，可節省馴化和(he)(he)掛膜時間。采用(yong)以(yi)堆肥為營養(yang)源和(he)(he)菌劑載(zai)體、多孔珍珠巖(yan)和植物纖維(wei)為輕質骨架、水泥為膠結材料、CaCO3為(wei)pH 緩沖(chong)劑，同時接種功能(neng)(neng)微生物(wu)的(de)菌劑制成了一(yi)種具(ju)有(you)負載(zai)功能(neng)(neng)微生物(wu)緩釋復合填料，具(ju)有(you)較強的(de)抗污染物(wu)負荷(he)沖(chong)擊能(neng)(neng)力，同時能顯(xian)著(zhu)縮短生(sheng)物(wu)處理(li)系統的(de)啟動周期。目前該品種(zhong)填料廣泛應用于城鎮污(wu)水廠生物(wu)除臭，適(shi)用(yong)于傳統活性污泥，A₂/O、 A/O、SBR、氧化(hua)溝(gou)等污(wu)水處理工藝(yi)。

（四）填料表(biao)面(mian)特性(xing)的優化(hua)

對于滴濾(lv)除臭(chou)系統中常規的生物(wu)填料(liao)如塑料(liao)填料(liao)、陶粒填料等存在的持液量小、微生(sheng)物附著(zhu)難(nan)、掛膜時間長等不(bu)足， 通過改變填(tian)料(liao)表面(mian)(mian)特性(xing)，增大其比表面(mian)(mian)積，提高表面(mian)(mian)粗糙度(du)或結構形式(shi)改造(zao)等方法對填(tian)料(liao)進行(xing)優化。

紋翼多(duo)面球(qiu)、改性毛刺球(qiu)和(he)空心多(duo)面(mian)(mian)柱(zhu)等(deng)生(sheng)物滴濾填料(liao)，測(ce)試表明(ming)較(jiao)常規(gui)的(de)塑料(liao)填料(liao)其比表面(mian)(mian)積可達到 200m2/m3，同時(shi)縮短了微生物掛膜時(shi)間。

（五）復混(hun)填料的(de)優化

復(fu)混填(tian)料(liao)就是由幾種不(bu)同(tong)填(tian)料(liao)，按(an)一定比例和填(tian)充方式混合(he)而成，可以彌補單一組分(fen)填(tian)料(liao)的缺陷(xian)，充分(fen)發揮各填(tian)料(liao)的優勢。