生物滴滤法处理油烟有机污染物
生物滴滤法处理废气研究进展概述
［ 关键词］ 大气污染控制 生物滴滤塔 塔体 结构 有机废气 生物法处理废气是近 年来 发展起来 的一种 大气污染控制技 术 ， 具 有设备简单 、 运行费用低 、 较少二次污染等优点 ， 是一项经济实用 、 具有 环境友好性 的技术。常用 的废气生物处理方法包括生物滴滤法 、 生物过 滤法 和生物洗涤法 ，生物滴滤法 是介于生物过滤法和生物洗涤法之 间 的处理技术 。 生物滴 滤法 的液相是流动或间歇流动的 ， 微生物群落则 固 定在过滤床层上 ，污染物的吸收和生物降解同时发生在 同一个反应装 置内， 常用设备为生物滴滤塔 。 生物滴滤塔体 内填充惰性填料 ， 在塔体 内接种 微生物 ， 通过控制合 适 的条件 ， 在填料上进行挂膜 ， 生物膜覆 盖在 惰性材料的表 面 ， 通过循 环 系统 在填料上连 续喷洒含有 微生物 新陈代 谢所需 的营养 物质 的溶 液。废气通过塔体填料时 ， 废气 中的污染物被微 生物 降解 。 １ 生物滴滤塔应用研 究现状 、 １１国外研究现状 ． Ｖ ｎＤ ｒ 等采用生物滴 滤法处理含臭气 体 ，废气 中 Ｈ２ ａ ｕｍｅ ｓ浓度 为
科技信息
专题论述
生物滴滤法处理 废号研究进展概 逋
盐城 市环境 监 测 中心站 杨 红 兰 盐城 工 学 院 薛俊 义
［ 摘 要】 本文介绍 了生物滴滤 法在 国内外 的研 究现状及 工程应 用效果 ， 总结 了国 内 近年 对生物滴滤塔 结构 的改进措施 ， 讨论 了生
物 滴 滤塔 几 个 未 来要 解 决 的 问题 。
２１ ． 填料布置方式 的改进 国内外的专家学者对生物滴滤床的填料做了大量研究 ，对填料的 优选和性能研究较 多 ， 但对填料 的装填 方式及填 料大小 的级 配研究较 少， 专利 Ｃ ｝ １２ ２ ０ 一 种处理挥发性有机废 气的生物滴滤床公 开 Ｎ ０ １５ ８ Ａ， 了选用轻质膨胀陶土颗粒为填料 ， 填料层选用 同心 圆柱套筒式结构 ， 从 中心到边缘所装填 的填料粒径 由小 到大分 布， 中心 区域填小粒径填料 ， 四周 近壁环形 区域装填大粒径填料 ， 使得滤塔 内生物量分布 比较均匀 ， 从而充 分利用 了生物滴滤塔的有效空间。 ２２反应器塔体结构的改进 ． 目 前生物滴滤塔普遍采用立式 圆柱形生物滴滤塔 ，国内一些学者 对生 物滴滤塔的设 备及工艺改进做 了一些研究 。专利 Ｃ １５ ７ １ Ｎ ５ ７ ４ Ａ公 开了一种多用生物滴滤塔脱臭装置 ， 使用两节塔体用法兰对接 ， 上节塔 体上部设置排气管 ， 下节塔体底部设置排水管和反冲洗泵 ， 两节塔体均 设置有液态分布器。专利指出该生物滴滤塔设备将处理臭气和处理污 水的功能集于一体 ， 节省设 备投 资减少 占地面积。 孙瑕石用生物膜填料 塔和液 相生物处理相结合 的气液组合生物法净 化低浓度 甲醛废气 ， 因 为 甲醛易溶于水 ， 甲醛气体 一部分 在生 物膜填料 塔上 降解 ， 分溶于 一部 水在液相生物处理装 置中得 到去除 ，去除率比单 独使用 生物填料 塔净 化系统 ， 效率提高 ３％。 ５ 专利 Ｃ １ ７ ３ ２ Ｎ ７ ２５ Ａ公开了一种用于去除空气中 恶臭污染 物的生物滴滤塔 中， 采用 了两种规格填料填充滴滤塔 ， 从底部 至顶部装 填颗粒从大到小分 布，在一定程度上解决 了滤塔底部 负荷过 大、 生物量 积累较多 的问题 。专利 Ｃ ２ ９ ０ ０ Ｎ ６ ５ ９ Ｙ公开 了一种高传 质生物 滴滤塔废 气净化及脱臭设备 ，该设备分为三段 ，分别设有 自动散水装 置 ，每段又分为数层 ，每层之间装填有轻质多孔塑料及软性纤维球填 料， 能够处理多种工业废气。 专利 Ｃ １３ ６ ７ Ｎ ６ ４ ３ Ａ公布了一种生物滴滤塔 和生 物涤气 器 组合 而 成 的生 物除臭 器 联合 除臭 ，效率 较 高 。专利 Ｃ １９ ５ ３ Ｎ ９ ４ ３ Ａ公开 了一种气液错流式生物滴滤装置 ，气体为水平流向 ， 液体 为垂直流 向， 该装 置减少 了营养液 流经 高度 ， 均匀分布 ， 强化 了气 液传质 和生物 降解 能力。专利 Ｃ １５ ０ ４ Ｎ ７ ２３ Ａ公 开了一种采 用新 型填料 的， 中间设有隔离层 的两段 反应塔 构成 的生物滴 滤脱 臭装置 ， 两段分别 设置喷淋器 。专利 Ｃ １ １７ ４ ２ Ｎ ０ ０ ７ ７ Ａ公开 了一种增加 了净化气体循 环装 置 的生物滴滤系统 ， 同时公开 了一种快速制备菌膜的方法 。 ３ 研 究 方 向 、 有学者指 出生物滴滤池 的实验 室研究 与工业应 用中 ， 尤其是对高 浓度废 气的处理 时，影 响滴滤池应用 的最 主要 因素是生物 量的过度积 累。生物量的过度积 累将会 出现 ： 填料 的有效 面积减少 ， 响废气 与生 影 物膜 的有效接触面积 ， 有可能产生短流现象 ， 导致反应器压 降增加去除 效 率降低 、 反应器能承受的负荷降低、 生物活性降低 。 微 目前 ， 生物滴滤塔处 理有机废气还存在 以下几个 问题 ：１ 对于不 （） 同的有机污染物 的处理 ， 优势菌的优选及驯化还存在不足 ， 系统的快速 启 动方法还有待进一 步研究 ；２ 生物滴滤 塔的堵塞问题 的解决 ， （） 生物 滴滤系统在保持高的去除能力的同时 ， 也存在生物量过量生长 的问题 ， 造成填 料堵塞 ， 运行效率 下降甚至被迫 中断运 行 ， 要在填料 的选择、 装 填方式及过剩生物量控 制方法上进行深入的研究 ；３ 工业化应用研究 （） 还很少 。目前研究多以试 验室配制混合废气 为处理 目标 ， 杂质较少 ， 研 究 的模拟环境与实际工况相去较远。以现实工业环境中排放的有机废 气进行生物滴滤系统的净化效 能的研究 ， 生物 滴滤技 术的成套化、 对 设 备化具有现实意义。
生物法处理挥发性有机废气(VOCs)的研究
生物法处理挥发性有机废气（VOCs）的研究发表时间：2019-09-16T16:43:09.680Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：周相宙代玮马立科[导读] 摘要：文中介绍了生物法处理挥发气体的技术，详细介绍了生物滴滤塔、生物滤池以及生物洗涤器的优点和缺点，阐述了生物法处理挥发性有机废气存在的问题和未来的研究方向，为废气处理技术的提升提供一定的意见。
青岛市环境监测中心站山东青岛 266003摘要：文中介绍了生物法处理挥发气体的技术，详细介绍了生物滴滤塔、生物滤池以及生物洗涤器的优点和缺点，阐述了生物法处理挥发性有机废气存在的问题和未来的研究方向，为废气处理技术的提升提供一定的意见。
关键词：生物法；挥发性有机废气；研究1生物法处理挥发气体的技术简介生物净化的过程就是完成氧化分解反应的过程，活性微生物吸附在潮湿、多孔的介质上，将废气中的有机物吸收体内作为维持生命过程的养分和重要能量来源，经过反应后转化成H2O、CO2等简单无机物或者是细胞的重要组成物质等。
在此过程中废气中的有机物的含量经过氧化分解反应后不断降低，废气被净化。
1.1生物法处理有废气的原理生物法处理废气包含3个过程，首先是废气从气相传质到液相的过程；再次是经过对流和扩散过程，污染物从液膜的表面移动到生物膜的内部；微生物经过生物化学反应后转化为生物内部组成、新陈代谢副产物、CO2和H2O。
生物法处理污染物时要具备一定的操作条件和经验[1]。
要有一定的水分、保证VOCs气体从气相顺利转移到液相、PH值、有一定的缓冲量、VOCs气体被生物充分吸收。
虽然生物化学法处理废气的研究工作已经进行了很多年，但是目前仍然没有统一、较权威的理论。
荷兰学者Ottengraf是根据以往的双膜理论而提出的生物膜的相关理论，孙佩石依据吸附理论衍生了生物膜理论。
生物膜就是生物群在固体载体外部形成了具有粘性的膜状结构[2]。
环境比较潮湿微生物从废气中吸收有机物的各种物质，经过一些氧化分解反应，满足微生物日常消耗、生长、繁殖的能源需求，同时增加生物膜的厚度。
生物滴滤法净化挥发性有机废气(VOCs)的研究
生物滴滤法净化挥发性有机废气（VOCs）的研究生物滴滤法净化挥发性有机废气（VOCs）的研究引言：挥发性有机化合物（VOCs）是一类在大气中存在并具有挥发性的废气，由于其具有毒性和臭味，对人体健康和环境造成了严重的影响。
有效地净化和治理VOCs成为了环境保护领域的重要课题。
生物滴滤法作为一种生物处理技术，具有高效、环保和经济的特点，成为了净化VOCs的研究热点之一。
本文将系统地介绍生物滴滤法的原理、应用和进展，以及未来的发展趋势。
一、生物滴滤法的原理生物滴滤法是利用生物膜或活性污泥进行滴滤处理，通过废气与生物膜或活性污泥接触，使废气中的有机污染物通过生物作用转化为无机物或无害物质。
该方法主要依靠生物膜中的微生物，通过附着和代谢作用，将VOCs降解为二氧化碳和水。
生物滴滤法通过高效的生物滤层，实现了高效的挥发性有机废气的净化效果。
二、生物滴滤法的应用生物滴滤法适用于许多领域的VOCs处理，如印刷、涂装、化工等行业。
它不仅可以高效地净化VOCs废气，还可以将VOCs 转化为有用的物质。
例如，在制药行业，生物滴滤法已成功应用于处理含有有机溶剂的废气，并通过生物转化产生有机酸和生物质。
三、生物滴滤法的进展随着对环境保护的要求越来越高，生物滴滤法在净化VOCs方面得到了广泛应用和研究。
目前，研究者们正在致力于改进生物滴滤法的性能和效果，以应对不同类型和浓度的VOCs废气。
例如，引入多种微生物群落，提高废气处理的效率和稳定性；研究膜材料和改进传质装置，减少压降和提高处理能力；优化运行参数，如温度、湿度、流速等，以提高生物滤层的性能。
此外，与其他生物处理技术相结合，如生物膜反应器、生物滤池等，也为生物滴滤法的发展提供了新的途径。
四、生物滴滤法的未来展望虽然生物滴滤法在VOCs废气处理中取得了较好的效果，但仍存在一些挑战和不足。
未来的研究可以侧重于以下几个方面的改进：一是提高生物滤层的稳定性和降解效率，以适应不同的工业废气污染。
生物滴滤塔处理VOCs废气工程设计实例
生物滴滤塔处理VOCs废气工程设计实例摘要：本文简单介绍了生物处理有机废气的三种工艺，并通过工程案例证明采用生物滴滤塔处理VOCs废气切实有效，处理后废气达到排放要求，具有广泛的应用前景。
关键词：生物滴滤塔；VOCs；挥发性有机废气；鲍尔环引言挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds），简称VOCs，是指在常压下沸点低于260℃或室温时饱和蒸气压大于71Pa的有机化合物[1]。
VOCs废气不仅直接危害人们的身体健康，也是雾霾、光化学烟雾和温室效应等主要原因之一，制约社会经济可持续发展。
近年来国内外的研究表明，采用生物滴滤法净化低浓度VOCs废气是经济、实用、高效、安全的方法，具有设备投资费用低、操作简便、处理彻底、无二次污染等优点，特别适合于处理水溶性差（苯、甲苯、二甲苯等）以及含酸性物质的有机废气，因此该工艺被认为是VOCs废气污染控制领域中极具发展前景的技术之一[2]。
1生物处理VOCs废气工艺对比生物处理VOCs废气是利用微生物的新陈代谢过程降解VOCs，生成CO2和H2O，进而有效地去除废气中的VOCs组分。
废气生物处理工艺分为悬浮生长工艺和吸附生长工艺两类。
悬浮生长工艺如生物洗涤塔，吸附生长工艺如生物过滤塔和生物滴滤塔。
生物法工艺特点比较，见表1。
图1废气处理工艺流程方框图工艺概述：在引风机的作用下，通过管道输送，含粉尘、漆雾的有机废气进入漆雾净化器，废气与自上而下喷洒的水雾液滴接触，其中的漆雾和粉尘被截留去除，避免后续工艺填料的堵塞，喷淋水循环使用，废水定期排放至污水处理站作进一步处理。
预处理后的废气再进入生物滴滤塔净化其中的有机污染物。
在生物滴滤塔里放入一定厚度的惰性填料层。
填料层上附着生长有生物膜。
营养液经循环水泵从塔顶喷洒到生物膜上。
营养液主要是为微生物膜提供必要的营养物质氮源和磷源，同时为微生物的生长提供必要的湿度[4]。
VOCs废气先从滴滤塔的上层（并流型）进入一级填料床再经滴滤塔的下层（逆流型）进入二级填料床，VOCs废气随之从气膜扩散进入液膜，因浓度差扩散至生物膜。
工业油烟废气净化器有哪些处理方法
工业油烟废气净化器有哪些处理方法随着现代工业化快速进展，工业油烟废气的污染问题变得越来越突出，这不仅影响工人身体健康和安全生产，而且会对环境产生极大的影响。
因此，开发和应用工业油烟废气净化器是保护环境的紧要措施。
下面将介绍工业油烟废气净化器的处理方法。
1. 机械过滤法工业油烟废气净化器的机械过滤法紧要是通过多级过滤器或静电吸附器，将废气中的固体微粒和油滴分别出来，然后再利用二次净化器进行进一步的处理。
机械过滤法可以有效地去除废气中的大颗粒微粒和油滴，其缺点在于不能去除小颗粒状微粒，如烟尘和雾霾等。
2. 燃烧法燃烧法是针对废气中固体和气态有机物的急需处理方式之一，常见燃烧设备有火焰燃烧器和催化燃烧器。
在燃烧过程中，有机物被高温氧化，产生二氧化碳和水蒸气等物质，大大削减了废气中有机物的含量。
燃烧法适用于工业油烟废气量大，且污染物浓度高的情况下，但其缺点是会消耗大量的能源，并产生二氧化碳和氮氧化物，引发新的污染问题。
3. 吸附法吸附法依据吸附剂对污染物的吸附作用，将废气中有机物等污染物吸附固定在吸附材料上，有效地去除废气中的污染物。
常见吸附材料有活性炭、分子筛和沸石等。
吸附法在去除一些挥发性有机物方面表现得较好。
4. 生物法生物法是利用微生物的代谢活动，将养殖废气中的有机物等污染物进行生物降解，达到整治污染的目的。
通过生物方法，可以将废气中的氨气、硫化氢等气态污染物转化为无害的气体。
生物法整治废气的优点是效率高，成本低，运营及维护费用较低。
但其缺点在于需要定期补充微生物菌种，并有可能由于温度或湿度等原因而产生菌种失效的情况。
5. 等离子体法等离子体方法是一种较新的整治工业烟气的技术，它是利用不同电场梯度的高频电流引发带电的气化物质形仿真电容器的物质隔离把有毒有害的气相污染物转化为液态颗粒或被分散的微小离子，以净化废气。
等离子体法处理废气是一种无污染、无二次污染、成本低廉、可持续利用的方法，相较于其他净化器，处理效果杰出。
生物滴滤法在甲苯废气净化中的效能研究
生物滴滤法在甲苯废气净化中的效能研究甲苯是一种常见的有机溶剂，在许多工业过程中使用，但其排放对环境和人体健康产生负面影响。
因此，有效净化甲苯废气尤为重要。
生物滴滤法是一种有效的废气净化技术，被广泛用于有机物污染物的去除。
本文将探讨生物滴滤法在甲苯废气净化中的效能研究。
首先，生物滴滤法是一种基于生物降解原理的废气净化技术。
它利用生物滤料中的微生物群落，将废气中的有机污染物转化为无害的化合物。
甲苯在生物滤料表面被微生物吸附，然后通过生物降解过程分解为二氧化碳和水。
这种方法不仅能够有效去除甲苯，还能减少温室气体的排放。
其次，生物滴滤法具有高效性和可持续性的特点。
由于生物滤料表面的微生物降解甲苯的速度较快，效果迅速显著。
此外，与其他废气净化技术相比，生物滴滤法具有较低的操作和维护成本，并且不会产生二次污染物。
生物滴滤法还可以通过添加适宜的营养物质来提高微生物的降解能力，进一步提高净化效果。
然而，生物滴滤法在甲苯废气净化中仍面临一些挑战。
首先是生物滤料的选择问题。
不同的生物滤料具有不同的微生物群落和降解能力，因此选择合适的生物滤料对于提高净化效果至关重要。
其次，适宜的运行条件也是影响净化效果的重要因素。
影响生物滴滤法效果的运行条件包括温度、湿度、空气流速等。
在实际应用中，需要根据具体情况进行优化和调整。
近年来，研究人员对生物滴滤法的效能进行了深入研究，并提出了一些改进方法。
例如，通过改变生物滤料的结构和成分，可以增加微生物的吸附和降解能力。
同时，结合其他技术如活性炭吸附、光催化等，可以进一步提高净化效果。
此外，基于模型的预测方法也被应用于优化生物滴滤法的运行条件，以提高效率。
综上所述，生物滴滤法作为一种有效的废气净化技术，在甲苯废气净化中具有显著的效能。
通过利用微生物降解甲苯，可以将有害物质转化为无害物质，减少环境污染和健康风险。
未来的研究应该继续探索生物滴滤法的优化方法，针对甲苯及其他挥发性有机物的废气净化进行更加深入的研究。
VOCs废气的生物技术处理
VOCs废气的生物技术处理摘要：VOCs废气对于环境和人类危害巨大，不同类型的VOCs废气，应采取富有针对性且行之有效的处理工艺以达到处理效果的最优化。
本文研究了生物技术处理VOCs废气的技术要点，并对多种技术联合处理苯系物的研究做出展望。
关键词：VOCs；生物学技术引言VOCs挥发性有机化合物的主要成分有烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃及低沸点的多环芳烃等，特点为沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发。
很多化工产业都不可避免地排放该类物质，如果不能合理地处理，将对大气造成较大的污染，对人畜以及各类建筑设施造成一定的伤害。
1.VOCs废气的生物技术要点1.1基本原理利用生物技术进行VOCs的处理，以最常见的反应器来分析，其具体的原理是，构建一个反应容器，其中最底层是生物膜层，设置了一定量的微生物群落，其上是以水为主的液体，是为液相，再至上则是气体空间，是为气相，含有一定的氧气。
VOCs从气相位置被液体吸附，并逐渐融入到液体中，然后再与生物膜接触并被微生物所降解，对于特定的微生物来说，很多VOCs是一种能量和碳元素的来源。
微生物将其降解后，就生成一定的水与二氧化碳，没有任何毒性，排出到气体环境中。
在这个过程中，需要VOCs从气相环境里中通过气液传质融入到液体环境中，然后再进一步被生物膜吸附。
根据上述原理我们不难看出，采用生物技术对VOCs进行消除，其具体的效果，与VOCs自身的各类物质含量、浓度，与容器的结构大小，与微生物的生物活性等有直接的关系。
同时也与VOCs从气相到生物膜的两次传质情况有直接的关系。
1.2控制要点前文已述，在利用生物技术对VOCs进行处理时，需要经过两次传质过程，其一是污染气体从气相环境中到液相环境中，其二是被处理物从液相传质到生物膜。
这里引入亨利常数的概念，亨利常数，是指一定温度下溶于定量液体中的气体量与溶液处于平衡的该气体分压的比值。
可见在其他条件固定的情况下，不同的VOCs成分的传质效果取决于其亨利常数。
油烟废气微生物处理技术
油烟废气微生物处理技术樊建军2513214021 白瑞峰 2512214030 曹雷 2513214018袁立伟2512214014 王一 2512214013油烟是食用油及食品在高温下经过热氧化、热裂解和米拉德反应产生的大量挥发性物质，含有许多有毒有害成分，主要是醛类、酮类、烃、脂肪酸、芳香族化合物及杂环化合物等物质[1]。
以国内某著名方便面企业为例，在油炸方便面的制程中,调理车间煮酱过程中连续不断地有油雾、蒸汽和酱包气味等排出,尤其是冬天季节,情况更为糟糕,从锅中逸散出来的油雾凝结成油滴,散布在厂区，甚至飘散到周围，对环境造成不利影响。
1、微生物处理原理1.1气-液-生物膜传质过程微生物处理废气三相传质过程一般要经历以下3个步骤：①废气中的有机污染物首先同水接触并溶解(或混合)于水中，即由气膜扩散进入液膜；②溶解（或混合）于液膜中的有机污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜内，进而被其中的微生物捕获并吸收；③进入微生物体内的有机污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，最终转化为无害的化合物。
在此净化过程中，总吸收速率主要取决于气、液两相中的有机污染物扩散速率(气膜扩散、液膜扩散)和生化反应速率[2]。
1.2油烟废气的降解过程由于油脂类成份进入生物过滤器后容易凝结，堵塞管道，同时沉积在生物填料表面，大量沉积会污染填料，影响微生物生长，因此废气首先要进行除油处理。
油烟废气有机污染物经过前期预处理后，进入微生物过滤床，被微生物填料吸附，在微生物填料作用下，进入微生物细胞体内，在各种细胞内酶（如脱氢酶、氧化酶等）的催化作用下，微生物对其进行氧化分解，同时进行合成代谢产生新的微生物细胞。
有机物通过氧化分解最终转化为H2O和CO2等无害的稳定无机物质，并从中获取合成新细胞物质（原生质）所需要的能量[3]。
此过程可用下式表示：油烟废气中气体成份复杂，以油脂类及挥发性有机化合物VOCs为主，这类VOCs为可生物降解成份，浓度不高，但是味道很大，综合分析适宜采用生物过滤的方法[4]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第38卷 第12期2006年12月哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报JOURNAL OF HARB I N I N STI T UTE OF TECHNOLOGYVol 138No 112Dec .2006生物滴滤法处理油烟有机污染物孙丽欣1,王琨1,李玉华1,李昕2(1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090,E 2mail:paperhit@;2.上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240)摘 要:烹调油烟造成的环境污染,尤其致癌性已引起普遍关注,但我国目前还没有有效的处理方法.以污水处理厂活性污泥为菌种,在生物滴滤塔内接种挂膜,用油烟气进行驯化,模拟应用生物滴滤塔对烹调油烟进行处理.结果表明:应用该方法形成的生物膜,对油烟废气有很好的去除效果.整个实验系统对油烟气的总去除效率可达91%以上,部分高碳烷烃和芳香烃都得到了一定的去除,低碳烷烃大部分为微生物彻底分解,在净化气体中未检出.关键词:生物膜;烹调油烟;有机物中图分类号:T U834;X822文献标识码:A文章编号:0367-6234(2006)12-2081-03Pur i f i ca ti on of organ i c co m pounds i n o il fu m es by b i olog i c f ilterS UN L i 2xin 1,WANG Kun 1,L I Yu 2hua 1,L I Xin2(1.School ofM unici pal and Envir on mental Engineering,Harbin I nstitute of Technol ogy,Harbin 150090,China;E 2mail:paperhit@126.co m;2.School of Envir on mental Science and Engineering,Shanghai J iaot ong University,Shanghai 200040,China )Abstract:Cooking oil fumes can pollute envir onment,which should be paid more attenti on due t o its potential carcinogen .However,less effort has been app lied t o reduce the polluti on in China at p resent .I n this study,the bacteria cultured fr om active sludge bacteria of waste water treat m ent units were app lied t o decompose the pollutants .The perfor mance of the purificati on of cooking oil fumes by bi ol ogic filter was evaluated .The re 2sults indicated that more than 91%re moval efficiency of cooking oil fumes could be achieved .H igh 2carbon and ar omatic hydr ocarbons were re moved partially .Most of the l ow 2carbon hydr ocarbons were decomposed en 2tirely and not detected in the cleaned gas .Key words:bi ofil m ;cooking oil fu me;organic compounds收稿日期:2005-12-31.基金项目:黑龙江省科技攻关项目(GC04C213).作者简介:孙丽欣(1957—),女,高级工程师. 目前,我国对油烟污染的控制技术主要是工业通风技术的改进或简单组合,这些技术开发成本低、见效快,在油烟气控制方面也取得了一定的效果[1-6].但是,普遍存在着处理设备清理难,以及易产生二次污染等问题.国外餐饮业特别是美国及欧洲的餐饮业由于具有多蒸煮、少油炸的特点,废气含油浓度相对较低,大型餐饮业及食品加工厂一般采用热氧化焚烧法处理[7],中小型餐饮业一般采用催化剂净化法处理[8],这些技术成本相对较高,尚不适合我国国情.因此,开发生物治理技术是今后油烟污染治理技术的一个方向.本文模拟用生物滴滤塔对烹调油烟进行处理,以期研制开发高效、低成本、新型节能、适合中型和大型油烟排放处理的工艺和设备.1 研究方法111 实验设备和流程此次实验流程如图1所示.选用K DM 型调温电热套和1000m l 三颈烧瓶作为油烟发生器.将元宝牌大豆色拉油放置在三颈烧瓶中,用调温电热套进行加热.在三颈烧瓶中间插孔放置一支0～500℃量程的温度计来读取油温度数据.选用HA I L EA 牌ACO -009D 型空气压缩机产生空气,空气气流首先经过一粗调流量阀,然后经三通管,由其产生的射流作用将发生器中的油烟气带出.由于油烟气进入生物滴滤塔前,需经冷却处理,但是冷却塔内气压一般较大,常导致油烟气无法从发生器中被带出,或者使冷却塔中的冷却水倒流入高温状态的三颈烧瓶中,与油混和后发生爆沸,导致事故.因此,从安全角度考虑,在油烟发生器和冷却塔之间设置一安全瓶,防止冷却塔内压力过大时冷却水倒流入油烟发生装置而发生事故.油烟气经安全瓶后,进入冷却塔.通过从冷却塔顶部喷淋水,降低油烟气的温度和浓度,从而降低负荷,减少对生物滴滤塔内微生物的冲击.油烟气经冷却塔,由生物滴滤塔底部进入,在向上流动的过程中,被生物膜吸附分解,净化气体由塔顶排出.营养液由循环装置为生物滴滤塔提供,每天循环喷淋,定期更换.整套实验装置要求管线密封性好,强度高,且耐一定高温.图1 实验流程图112 实验方法首先用调温电热套将食用油加热至250℃产生油烟,然后由空气压缩机产生空气气流的射流作用将油烟气带出.油烟气经安全瓶,进入冷却塔,用水喷淋冷却后,进入生物滴滤塔.此次实验在冷却塔和生物滴滤塔的进出口分别设置采样口进行采样分析.塔内气体流速为016m3/h.应用青岛崂山应用技术研究所生产的3012H 型自动烟尘(气)测试仪进行油烟气的采样,分析方法参照《饮食业油烟排放标准(试行)》(G B 18483-2001)中附录A《饮食业油烟采样方法及分析方法》.同时对生物滴滤塔所采样品应用安捷伦公司生产的5973N型质谱-6890型色谱联机分析仪进行质谱分析,以了解生物降解前后油烟气成分的变化.2 实验过程与结果分析211 微生物的培养驯化生物膜的培养分3步进行,首先在生物滴滤塔外进行活性污泥富集培养,当生物量达到要求时,转移到塔内静止接种24h,然后加入营养液小气量曝气.一周之后,生物膜培养基本成形.一个月之后开始用油烟气驯化.所用菌种取自污水处理厂.将4L经初步沉降浓缩后的活性污泥加入28L清水中,于60L 左右桶中曝气培养(用HA I L EA牌ACO-009型空气压缩机,4个曝气头同时曝气),培养系统温度控制在19℃左右.连续培养24h后,静沉1h,取出上清液,配等体积营养液补入.此次实验中营养液成分为熟淀粉、硫酸铵和磷酸二氢钾,为微生物提供C、N、P等营养成分.配比按m(BOD5)∶m(N)∶m(P)=100∶5∶1计算,实际操作为葡萄糖25g、硫酸氨814g、磷酸二氢钾114g和碳酸钙10g.生物量达到要求后,进行生物滴滤塔塔内挂膜.先将活性污泥移入生物滴滤塔,采用小曝气量,24h后再将活性污泥放出,滴加营养液连续培养.经过一周后,测定COD值稳定,表明滴滤塔内生物挂膜效果良好.生物滴滤塔塔内生物挂膜完成后,开始对塔内微生物进行驯化.驯化方法为以间歇通入油烟的方式,连续驯化一个半月.通油烟的时间从每天0.5h时逐渐增加到每天8h.驯化期间用营养液对生物膜进行循环喷淋.营养液中除淀粉外,其余与活性污泥培养期间相同.熟淀粉投加量从25g 到0g逐渐递减.212 油烟气处理效率计算对冷却塔和生物滴滤塔进出口采样分析共进行3组,结果如表1所示.表中去除效率的计算方法采用《饮食业油烟排放标准(试行)》,油烟气的去除效率指油烟经净化设施处理后,被去除的油烟与净化之前的油烟的质量百分比P=(C1×Q1-C2×Q2)/(C1×Q1)×100%.式中:P为油烟去除效率,%;C1为处理设施前的油烟质量浓度,mg/m3;Q1为处理设施前的排风量,m3/h;C2为处理设施后的油烟质量浓度,mg/ m3;Q2为处理设施后的排风量,m3/h.由表1可以看出,该系统的预处理部分,即冷却塔部分的油烟气去除效率在64%左右;生物滴滤塔对油烟气的去除效率在75%左右.整个系统对油烟气的总去除效率在91%以上,达到了较好的处理效果.在实际运行过程中,冷却塔部分由于水喷淋没有完全形成水膜,会在一定程度上影响油烟气的去除效果.但是冷却塔降低了进入生物滴滤塔油烟气体的温度,并去除了部分污染物,从而使油烟气的温度适宜生物处理,且降低了生物滴滤塔的处理负荷,一定程度上促进了生物滴滤塔对油烟气处理效率的提高.213 油烟气处理前后成分分析油烟气的成分比较复杂,为深入考察和分析・282・哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 第38卷 油烟气成分中各物质在该系统中的生物降解情况,对生物滴滤塔进出口的油烟气进行了质谱色谱分析.可以看出,生物滴滤塔出口处质谱峰明显少于进口处,且色谱峰面积明显减小.结果表明,生物滴滤塔可去除油烟中的大部分物质,并达到较为理想的处理效果.共检测到41种物质,生物滴滤塔对每种物质都有一定的去除率.表2列出了部分主要物质的去除率.此外,还有部分物质在生物滴滤塔的进口处可以检测到,但是在生物滴滤塔出口处未检出,包括1,5-己二炔、乙酸、硫酸二甲酯等25种物质.从此次的实验结果可以看出,生物滴滤塔在油烟废气处理上有明显的效果,部分对人体危害较大的高碳烷烃和芳香烃等都得到了一定的去除,低碳烷烃大部分也被微生物较彻底地利用.因此,生物滴滤塔去除油烟气有很好的应用前景.表1 油烟处理前后油烟浓度和处理效率采样次数冷却塔进口/(mg・m-3)出口/(mg・m-3)去除率/%平均去除率/%生物滴滤塔进口/(mg・m-3)出口/(mg・m-3)去除率/%平均去除率/%总去除率/%平均去除率/%1019710.33765.30.3370.08674.591.12 1.0210.40260.664.70.4020.08977.975.191.391.3 30.9740.31068.20.3100.08472.991.4表2 生物滴滤塔对油烟中主要物质的去除率物质进口面积出口面积去除率/%癸烷1191948280511193125 2-戊基-2-N-丁基呋喃3977313041040098197 5-癸炔3453268224463931502-壬烯903537140166595155壬烷51550893312485593194壬烯34550843186807594159二甲苯13531228104966092124 3-甲基环己烯312744453831714871751-乙基-5-甲基环戊烯18597183507890172169 1,3-辛二烯402830659526887761353-乙基-环己烷21963040646623970156 2-辛烯17275751456632775157 2,4-二甲基庚烷3615687614258450888122 1-辛烯623167181623011973196甲苯745375681156380784149苯11833412441553759641883 结 论1)此次实验培养驯化的微生物很适宜油烟气的去除.2)在实际应用滴滤塔对油烟气进行去除时,需要在滴滤塔前面设置冷却装置.3)生物滴滤塔对油烟气有良好的去除效率.色谱质谱图表明,油烟气在生物滴滤塔前后气体成分有很大的变化,污染物种类和各污染物的量均明显减少.因此,生物滴滤塔在油烟气处理方面有很好的应用前景.参考文献:[1]廖雷,钱公望.烹调油烟的危害及其污染治理[J].桂林工学院学报,2003,23(4):464-468.[2]WANG Tian-jue,Z HOU Bao-sen,S H I J in-pu.Lung cancer in nons moking Chinese women:A case-contr ol study[J].Lung Cancer,1996(Supp le ment): 93-98.[3]SI EG MANN K,S ATT LER K.Aer os ol fr om hot cookingoil,a possible Health Hazard[J].Journal of Aer os ol Science,1996,27(Supp le ment):493-494.[4]李和平,郑泽根.烹调油烟对DNA和细胞的损伤[J].重庆环境科学,2001,23(2):68-70.[5]高玉堂.上海市区672例女性肺癌病例对照研究[J].肿瘤,1986,7(5):194-197.[6]SH I E LDS P G,XU G X,BLOT W J,et a l.Mutagensfr om heated Chinese and U S cooking oils[J].Journal of the Nati onal Cancer I nstitute,1995,87:836-841. [7]龚文抗.西方国家的化学加工技术[M].北京:斯特林出版集团公司,1997.[8]中国环保总局.1998年全国优秀环保技术汇编[M].北京:中国环境科学出版社,1999.[9]金耀民,陈建孟.生物过滤技术在大气污染控制中的应用[J].环境污染治理技术与设备,2001,2(3): 76-80.(编辑 刘彤)・382・第12期孙丽欣,等:生物滴滤法处理油烟有机污染物。