酸性洗涤塔-生物滤塔-生物曝气池组合工艺处理恶臭气体NH3和H2S

采用酸性洗涤塔、生物滤塔和生物曝气池的组合工艺处理NH3、H2S恶臭混合气体,研究表明,该组合工艺对NH3和H2S有很好的去除效果,在进气流量为35 L/min,喷淋量45 L/h时,NH3进气浓度50.15~525.4 mg/m3,H2S进气浓度10.23~110.36 mg/m3时,NH3单一进气去除率稳定在99%以上,H2S单一进气去除率90%以上。混合进气后,NH3去除率几乎为100%,H2S的去除率提高至98%以上。在一定的浓度范围内,NH3和H2S之间的相互作用对两者的去除效果没有明显的影响,而且起到了相互促进降解的作用。同时,进气流量和填料层高度都会影响NH3、H2S的去除率。系统对进气容积负荷变化的缓冲能力强,在偶尔超负荷条件下运行并不能使系统崩溃,并且微生物对高负荷逐渐表现出适应性。大部分溶于水的氨由生物曝气池去除,去除率达到96.9%。     

生物滴滤床净化含H2S废气的实验研究

采用生物滴滤床(BTF)对某制药厂污水站含H2S废气进行净化实验.结果表明,在循环营养液温度为25～30℃、pH为1～3、空床停留时间(EBRT)为13.5s、废气中H2S质量浓度在200～600 mg/m3时,BTF系统对H2S的去除率基本保持在90%以上,且稳定性良好;循环营养液中SO24-浓度的累积会降低系统H2S的去除率;随着BTF填料体积因压实而减小,H2S去除率减小.可通过改变系统操作条件或用稀碱液冲洗等方法防止填料堵塞;BTF系统在特殊工况下,具有较好的恢复性能.     

铁氧化物多孔陶粒生物滴滤塔净化硫化氢气体

采用装有凹凸棒石基铁氧化物多孔陶粒作为填料的生物滴滤塔,进行了长期实验室H2S脱臭实验。结果表明,该生物滴滤塔H2S的进气浓度低于500 mg/m3时,循环营养液喷淋量高于1.5 L/h,气体最佳停留时间为54.9 s,去除率在95%以上。代谢产物以SO2-4为主,转化速率在52.42 g/(m3·d)左右。该滴滤塔系统可稳定而有效运行。生物相观察表明,滴滤塔填料表面附着大量微生物,铁氧化物陶粒具有化学和生物惰性,有利于微生物的附着。     

生物滴滤塔处理H_2S臭气

目前,环保政策极其关注污水处理厂的臭气排放并制定了排放标准。本实验依托3个并联的中试生物滴滤塔对污水提升泵站的H2S臭气展开研究,考察不同H2S进气负荷、停留时间、压降和填料填装方式(竹炭-陶粒分层填装、完全混合及全竹炭填装)等因素对H2S去除率的影响。对生物滴滤塔的出气浓度、滤出液p H、SO2-4离子等进行测试分析,建立传质、降解动力学模型,并分析。在停留时间为25 s连续进气条件下,考察进气负荷在0.59~5.00 g H2S/(m3·h)范围内生物滴滤塔对H2S臭气的去除表现效果。研究结果表明,各生物滴滤塔的去除率(RE)都维持在98%以上,而且出气浓度达到厂界废气排放三级标准;相较于完全混合填装方式,分层填装在去除H2S臭气时略显优势。采用Michaelis-Menten方程描述生物滴滤塔的去除表现,表观半饱和常数Ks和最大表观去除速率Vm分别为5.92 m L/m3和5.84 g H2S/(m3·h)。     

Bio-SR工艺去除硫化氢气体的研究

采用Bio-SR工艺,利用铁盐吸收与氧化亚铁硫杆菌的联合作用对H2S进行脱除实验。通过改进微生物的培养条件,减少了83.9%的沉淀量,一定程度上解决了挂膜后生物填料塔易堵塞的问题,保证了填料塔的连续运行。在实验选取工况下,硫化氢脱除率可达到98.4%以上,当吸收液中Fe3+浓度为5.5～6 g/L、H2S进气浓度为1 g/m3、通气量为0.08～0.12 m3/h时效果最佳,反应器可持续高效地运行。此外,对进气浓度、通气量与硫化氢去除率之间的相关性进行了进一步研究,其结果有利于反应器及运行参数的优化设计。     

高气速间歇式生物过滤去除高负荷H2S

采用生物过滤法,以鸡粪堆肥和PE混合物为填料,在高气速条件下间歇式处理高负荷H2S废气。空床停留时间为20、15、10、6.7和5 s时,入口浓度3 000 mg/m3下的平均去除率分别为100%、100%、96.5%、89.2%和90.5%。高气速EBRT为5 s时,高入口负荷2 147 g/(m3.h)时的去除负荷为2 023 g/(m3.h),去除率达94%。采用Michaelis-Ment-en模型进行生物降解宏观动力学研究,其中Ks为550 mg/m3,Vm为6.8×104g/(m3.d)。结果表明,在实验温度17～24℃,湿度30%～50%下,生物过滤法间歇式处理高气速高负荷H2S的去除性能好。     

城市污水处理厂除臭生物滤池运行效果及影响因素研究

对山东某城市污水处理厂散发的恶臭气体进行除臭研究,考察了除臭生物滤池的运行效果、工艺影响因素和除臭生物滤池内微生物相特点。结果表明:(1)在进气量为828 m3/h、气体停留时间为30 s、硫化氢和氨进气质量浓度分别为0.5~28.4、0.9~34.3 mg/m3的条件下,稳定运行时,大部分时间硫化氢和氨去除率分别达98%和80%以上,而且除臭生物滤池对于进气负荷具有较强的抗冲击能力。(2)当填料含湿量为43.6%~63.4%时,硫化氢去除率在90%以上;氨去除受填料含湿量的影响较大,填料含湿量越高越利于氨的去除。(3)在处理低浓度含硫化氢和氨的恶臭气体时,生物除臭工程可以在低填料pH(3.0左右)下长期运行,并保持较高的恶臭气体去除率。(4)运行第60天后,当温度为10℃以上时,硫化氢和氨去除率几乎不受影响;第169天后,当温度降至10℃以下时,硫化氢和氨去除率均有一定程度的下降,最低分别为94.6%和79.8%。(5)除臭生物滤池稳定运行时,优势硫氧化菌主要为嗜酸性硫细菌。     

改进型生物滴滤塔处理H2S臭气的最适工艺条件研究

以H2S气体为研究对象,考察改进型生物滴滤塔的脱臭效能、最适工艺运行条件及其影响因素.试验结果表明,循环液喷淋量为10 L/s,气体流量为400 L/s的情况下,最高H2S负荷率可以达到68.2 g/m3·h;最适气体停留时间68.4 s.当入口H2S浓度分别为0～700 mg/m3、700～1000 mg/m3和大于1000 mg/m3时,对应的最适循环液喷淋量为10 L/s、15 L/s和60 L/s.H2S去除率100%的情况下,最大允许进气浓度可达1870 mg/m3,即最大H2S负荷率为98.4 g/m3·h.该研究表明,改进型生物滴滤塔具有较高的H2S去除能力,最适工艺运行条件的确定对污水厂臭气和化工行业产生的H2S处理具有一定的指导意义.     

生物催化氧化法脱除H2S的填料选择研究

针对H2S污染的严峻形势,构建了包括催化再生装置和生物滴滤器的生物催化氧化装置,进行了装置的填料选择研究.经对比试验得出填料脱硫性能的优劣顺序为:沸石＞焦炭＞多面空心塑料小球.在温度为30 ℃、进气量为0.25 m3/h、进气H2S为2 000 mg/m3、喷淋量为1 000 mL/h、喷淋液的pH为1.97、Fe3 为0.05 mol/L的条件下,装填沸石的生物催化氧化装置的出气H2S浓度足以达到<恶臭污染物排放标准>(GB 14554-93)规定的一级厂界标准值.试验证明,生物催化氧化法是有效的新型脱除H2S技术,具有良好的经济、社会及环境效益,应进一步开展中试研究.     

生物催化氧化法脱除H2S的试验研究

针对H2S污染的严峻形势,构建了包括催化再生装置和生物滴滤器的生物催化氧化装置.该装置以沸石为填料,以氧化亚铁硫杆菌为脱硫菌种,通过微生物和Fe3 的双重氧化作用高效脱除H2S.试验确定了装置的适宜喷淋量和沸石的最佳粒径.在温度为30 ℃,进气量为0.25 m3/h,进气H2S浓度为2500 mg/m3,喷淋量为1000 mL/h,喷淋液的pH值为1.97、Fe3 浓度为0.05 mol/L的条件下,出气H2S浓度足以达到GB14554-93规定的一级厂界标准值.试验证明,生物催化氧化法是一种新型高效的脱硫技术,应进一步开展中试研究.     

Carbon Disulfide and Hydrogen Sulfide Removal with a Peat Biofilter

ABSTRACT

Simultaneous removal of H₂S and CS₂ was studied with a peat biofilter inoculated with a Thiobacillus strain that oxidizes both compounds in an acidic environment. Both sulfurous gases at concentrations below 600 mg S/m³ were efficiently removed, and the removal efficiencies were similar, 99%, with an empty bed retention time (EBRT) of more than 60 sec. Concentrations greater than 1300-5000 mg S/m³ caused overloading of the filter material, resulting in high H₂SO₄ production, accumulation of elemental sulfur, and reduced removal efficiency. The highest sulfur removal rate achieved was 4500 g-S/day/m³ filter material. These results indicate that peat is suitable as a biofilter material for the removal of a mixture of H₂S and CS₂ when concentrations of gases to be purified are low (less than 600 mg/m³), but it is still odorous and toxic to the environment and humans.     

Biological elimination of H2S and NH3 from wastegases by biofilter packed with immobilized heterotrophic bacteria

Biotreatment of various ratios of H₂S and NH₃ gas mixtures was studied using the biofilters, packed with co-immobilized cells (Arthrobacter oxydans CH8 for NH₃ and Pseudomonas putida CH11 for H₂S). Extensive tests to determine removal characteristics, removal efficiency, removal kinetics, and pressure drops of the biofilters were performed. To estimate the largest allowable inlet concentration, a prediction model was also employed. Greater than 95% and 90% removal efficiencies were observed for NH₃ and H₂S, respectively, irrespective of the ratios of H₂S and NH₃ gas mixtures. The results showed that H₂S removal of the biofilter was significantly affected by high inlet concentrations of H₂S and NH₃. As high H₂S concentration was an inhibitory substrate for the growth of heterotrophic sulfur-oxidizing bacteria, the activity of H₂S oxidation was thus inhibited. In the case of high NH₃ concentration, the poor H₂S removal efficiency might be attributed to the acidification of the biofilter. The phenomenon was caused by acidic metabolite accumulation of NH₃. Through kinetic analysis, the presence of NH₃ did not hinder the NH₃ removal, but a high H₂S concentration would result in low removal efficiency. Conversely, H₂S of adequate concentrations would favor the removal of incoming NH₃. The results also indicated that maximum inlet concentrations (model-estimated) agreed well with the experimental values for space velocities of 50–150 h⁻¹. Hence, the results would be used as the guideline for the design and operation of biofilters.     

复合生物滤池处理城市高污染水体

采用中试规模复合生物滤池处理城市高污染水体,考察了滤池的最佳运行参数以及对氮和有机物的去除效果。结果表明:滤池容积负荷宜控制为0.3～0.5 kg COD/(m3.d),水力负荷4.5～5 m3/(m2.d),适宜的通风比为9%,当C/N为5～8时,滤池COD、NH4+-N和TN平均去除率分别为80%、83%和63%,达到高效同步硝化反硝化状态。     

Carbonyl Sulfide Removal with Compost and Wood Chip Biofilters,and in the Presence of Hydrogen Sulfide

Abstract

Carbonyl sulfide (COS) is an odor-causing compound and hazardous air pollutant emitted frequently from wastewater treatment facilities and chemical and primary metals industries. This study examined the effectiveness of biofiltration in removing COS. Specific objectives were to compare COS removal efficiency for various biofilter media; to determine whether hydrogen sulfide (H₂S), which is frequently produced along with COS under anaerobic conditions, adversely impacts COS removal; and to determine the maximum elimination capacity of COS for use in biofilter design. Three laboratory-scale polyvinyl chlo-ride biofilter columns were filled with up to 28 in. of biofilter media (aged compost, fresh compost, wood chips, or a compost/wood chip mixture). Inlet COS ranged from 5 to 46 parts per million (ppm) (0.10–9.0 g/m³fihr). Compost and the compost/wood chip mixture produced higher COS removal efficiencies than wood chips alone. The compost and compost/wood chip mixture had a shorter stabilization times compared with wood chips alone. Fresh versus aged compost did not impact COS removal efficiency. The presence of H₂S did not adversely impact COS removal for the concentration ratios tested. The maximum elimination capacity is at least 9 g/m³·hr for COS with compost media.     

生物滤塔和NRB在有氧条件下去除废气中的NOx

研究了有氧条件下氮氧化物在生物滤塔内的传质机理,结果表明,当含NOx废气中氧气含量为20%、氧化度为80%时,被生物滤塔内微生物吸附分解的NOx仅占被净化的NOx的12%左右,而88%左右的NOx没有被微生物及时分解,而是转入液相中形成NO3-和NO2-.在此基础上,提出了采用生物滤塔和硝酸盐脱除反应器(nitrate...     

海南火山岩滤料曝气生物滤池工艺优化研究

本研究基于上向流曝气生物滤池污水处理系统,研究了该工艺不同气水比、不同水力停留时间、不同滤料高度层、反冲洗强度对污染物的处理效能的影响。结果表明,气水比为4∶1、水力停留时间2 h时,BAF出水中COD、NH+4-N和SS指标达到最佳;沿程污染物去除率随着滤料层高度的增加逐渐增大,当滤料高度大于1.6 m时趋于稳定,COD、NH+4-N和SS平均去除率分别达到80%、99%和80.3%。建议曝气生物滤池的反冲洗推荐程序为:先气冲(18 L/(m2·s)),单独气洗2~3 min;再气冲(18 L/(m2·s))加水冲(5 L/(m2·s)),联合反冲洗3~5 min;最后水冲(5 L/(m2·s)),漂洗5~8 min。     

活性炭纤维生物挂膜脱除硫化氢

生物脱硫法作为一种高效、高实用性的除硫新技术而受到越来越多的关注。以活性炭纤维为微生物载体,通过活性污泥上清液挂膜驯化,考察硫化氢进气量、喷淋量、pH值和硫酸根离子浓度等条件对脱硫效率的影响。研究结果表明,在室温下,硫化氢负荷为90 g/(m3.h),进气浓度控制在3 g/m3,进气量为60 L/h,喷淋量为250～650 L/(m3.d),pH为2～5的条件下,生物活性炭纤维对硫化氢的去除率可保持在98%以上。     

以焦炭为填料的生物滴滤塔处理含挥发性脂肪酸臭气

在以焦炭为填料的生物滴滤塔对挥发性脂肪酸臭气的处理研究中考察了空床停留时间、臭气浓度、体积负荷以及进气温度等参数对净化效果的影响。结果表明，空床停留时间较长时对臭气降解有利。在停留时间超过97 s时，能实现完全降解；此外，净化率随臭气浓度和体积负荷的不断增加呈先增加后降低的趋势。当臭气浓度为24.29 mg/m³即臭气的体积负荷为3 g/（m³·h）时，去除率约为96%；当臭气浓度增至1 345.74 mg/m³即体积负荷增至18 g/（m³·h），去除率达100%；然而，当臭气浓度增至4 934.38 mg/m³即体积负荷增至66 g/（m³·h）时，去除率降至73.1%。另外，进气温度对净化率也有一定程度影响。当进气温度较低时，净化效率相对较高。     

容积负荷对ANAMMOX生物滤池脱氮效能的影响及其基质动力学

采用2套启动成功的上向流厌氧氨氧化（ANAMMOX）生物滤柱，通过调节进水NaNO₂和（NH₄）₂SO₄ 的浓度负荷及水力负荷，改变进水容积负荷，探讨容积负荷对ANAMMOX生物滤柱脱氮效能的影响及其动力学模型。结果表明，滤速恒定条件下，通过提高进水基质浓度来提高进水TN容积负荷，其容积负荷去除动力学过程符合Monod-Haldane基质抑制模型。进水NH₄⁺-N与NO₂^--N浓度分别低于100 mg/L和133 mg/L时，反应器脱氮效果不受明显影响，TN容积去除负荷可达4.21 kg/（m³·d），TN去除率可达80%以上。进水基质浓度恒定条件下，通过提高滤速来提高进水TN容积负荷，其容积负荷去除动力学过程符合零级动力学方程。不受基质浓度抑制的条件下，滤速为3.0 m/h、进水容积负荷为8.82 kg/（m³·d）时，反应器总氮容积负荷去除量可达7.15 kg/（m³·d），总氮去除率可达81.1%。