最新大气污染的生物处理技术PPT课件.ppt

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1、大气污染的生物处理技术大气污染的生物处理技术Founded in 1895概述概述随着有机合成工随着有机合成工业和石油化学工和石油化学工业的迅速的迅速发展，展，进入入大气的有机化合物越来越多，大气的有机化合物越来越多，这类物物质往往往往带有有恶臭臭，不不仅对感官有刺激作用，而且不少有机化合物具有一感官有刺激作用，而且不少有机化合物具有一定毒性，定毒性，产生生“致癌、致畸、致突致癌、致畸、致突变”效效应，对人体人体和和环境境产生很大的危害生很大的危害 生物生物处理技理技术效果好，投效果好，投资及运行及运行费用低，安全性好，用低，安全性好，无二次无二次污染，易于管理，在染，易于管理，在处理低理低浓

2、度、生物降解性度、生物降解性好的有机好的有机废气气时具有具有优越性越性 2Founded in 1895Founded in 1895Founded in 1895Founded in 1895Founded in 1895Founded in 1895Founded in 1895生物滴生物滴滤池池Biotrickling filter，与生物，与生物滤池的最大区池的最大区别是在填料是在填料上方上方喷淋循淋循环液，液，设备内内除除传质过程外程外还存在很存在很强的生物降解作用的生物降解作用 反反应条件条件较易控制，温度易控制，温度调节需外加需外加强制措施制措施 在在处理理卤代代烃、含硫、含、含

3、硫、含氯等等产酸代酸代谢产物及物及产能能较大的大的污染物更有效染物更有效 9Founded in 18953 二氧化碳的微生物固定二氧化碳的微生物固定CO2占占温室效温室效应气体气体总效效应的的49%CO2是重要的是重要的碳碳资源源 目前目前CO2的固定方法主要有物理法、化学法和生物法，的固定方法主要有物理法、化学法和生物法，最最终大多数方法的大多数方法的CO2固定需依固定需依赖微生物微生物 植物的植物的CO2固定作用占据固定作用占据优势 人人为的的CO2固定更多借助自养微生物固定更多借助自养微生物实现 10Founded in 1895固定固定CO2的微生物的微生物光能自养型和化能自养型，前

4、者主要包括藻光能自养型和化能自养型，前者主要包括藻类和光合和光合细菌，含叶菌，含叶绿素，以光素，以光为能源、能源、CO2为碳源；后者以碳源；后者以CO2为碳源，能源有碳源，能源有H2、H2S、S2O32-、NH4+、NO2-、Fe2+等等 11Founded in 1895固定固定CO2的的氢氧化氧化细菌菌氢氧化氧化细菌是生菌是生长速度最快的自养菌，倍受重速度最快的自养菌，倍受重视 在固碳的同在固碳的同时还可以生可以生产糖或聚合物材料糖或聚合物材料 12Founded in 1895微生物固定微生物固定CO2的生化机制的生化机制卡卡尔文循文循环（Calvin cycle）：）：CO2的固的固定

5、，固定的定，固定的CO2的的还原，原，CO2受体的受体的再生再生 一般光合作用和一般光合作用和蓝细菌都是以卡菌都是以卡尔文文循循环固定固定CO2 13Founded in 1895还原三原三羧酸循酸循环：每循：每循环一次，便有一次，便有4分子分子CO2被固定被固定 嗜嗜热氢细菌、菌、绿色硫磺色硫磺细菌、嗜硫化硫酸菌、嗜硫化硫酸绿硫菌以硫菌以还原三原三羧酸循酸循环固定固定CO2 14Founded in 1895乙乙酰辅酶A途径：甲途径：甲烷菌、菌、厌氧乙酸菌等氧乙酸菌等厌氧氧细菌一菌一般以乙般以乙酰辅酶A途径固定途径固定CO2 15Founded in 1895甘氨酸途径：甘氨酸途径：厌氧乙酸

6、菌从氧乙酸菌从CO2合成乙酸的生化机制合成乙酸的生化机制除上述的乙除上述的乙酰辅酶A途径外，途径外，还包括甘氨酸途径包括甘氨酸途径 一些极端微生物一些极端微生物还有固定有固定CO2的有机酸途径的有机酸途径 16Founded in 1895微生物固定微生物固定CO2的的应用用CO2造成温室效造成温室效应，微生物的固定可以减少其影响，并生，微生物的固定可以减少其影响，并生产许多代多代谢产物如有机酸、多糖、甲物如有机酸、多糖、甲烷、维生素、氨基酸等生素、氨基酸等 利用藻利用藻类及及氢氧化氧化细菌可以利用菌可以利用CO2生生产单细胞蛋白，可作胞蛋白，可作为食品及医食品及医药用品用品 利用利用CO2和

7、和H2合成乙酸合成乙酸 生生产生物降解塑料聚生物降解塑料聚-羟基丁酸基丁酸酯（PHB）生生产多糖多糖 利用藻利用藻类产烃 产甲甲烷 17Founded in 1895微生物固定微生物固定CO2的研究方向的研究方向利用基因工程技利用基因工程技术构建高效固定构建高效固定CO2的菌株的菌株 开开发具有高光密度的光生物反具有高光密度的光生物反应器器 高效且高效且经济的制的制氢技技术 进一步深入研究不同种一步深入研究不同种类微生物固定微生物固定CO2的机理，的机理，为CO2固定反固定反应的的调控提供理控提供理论依据依据 18Founded in 18954 生物法生物法净化有机化有机废气的气的现状及需解

8、决的状及需解决的问题国外从国外从20世世纪80年代开始，采用生物法年代开始，采用生物法净化有机化有机废气，气，应用用于堆肥于堆肥场和和动物脂肪加工厂的有机物脂肪加工厂的有机废气脱臭气脱臭处理理 生物吸收法适宜于生物吸收法适宜于处理理净化气量化气量较小、小、浓度大、易溶且生物度大、易溶且生物代代谢速率速率较低的低的废气气 生物生物滤池适合气量大、池适合气量大、浓度低的度低的废气气 生物滴生物滴滤池适合池适合负荷荷较高以及高以及污染物降解后会染物降解后会产生酸性物生酸性物质的的废气气处理理 有机有机废气生物气生物处理是一理是一项新的技新的技术，涉及多相，涉及多相传质及生化降及生化降解，影响因素多且

9、复解，影响因素多且复杂，理，理论及及应用研究均有欠缺用研究均有欠缺 19Founded in 1895反反应动力学模式研究力学模式研究通通过反反应机理的研究，提出决定反机理的研究，提出决定反应速度的内在依据，速度的内在依据，以便有效地控制和以便有效地控制和调节反反应速度，最速度，最终提高提高污染物的染物的净化效率化效率 生物膜理生物膜理论适合于生物适合于生物滤池，但不适用于生物吸收法池，但不适用于生物吸收法和生物滴和生物滴滤池：生物池：生物滤池中存在相池中存在相对较稳定的液膜，定的液膜，而生物吸收法和生物滴而生物吸收法和生物滴滤池中由于循池中由于循环液的流液的流动性，性，无法无法产生生类似的似

10、的稳定液膜定液膜 20Founded in 1895填料特性研究填料特性研究生物生物滤池和生物滴池和生物滴滤池的填料特性研究是必要的池的填料特性研究是必要的 比表面比表面积、孔隙率与、孔隙率与单位体位体积填充量填充量与生物量有关，与生物量有关，还直接影响着整个填充床的直接影响着整个填充床的压降及填充床是否易堵塞降及填充床是否易堵塞 气气态污染物降解需要染物降解需要经历气气-液液-固相固相传质，污染物在染物在两相两相间的分配系数是整个装置可行性的一个决定因素，的分配系数是整个装置可行性的一个决定因素，填料填料对分配系数有分配系数有较大影响大影响 21Founded in 1895动态负荷研究荷研究目前研究中采用的是目前研究中采用的是单一一组分（或几个分（或几个简单组分分组合）合）气体作气体作为实验对象，气体象，气体负荷的荷的变化也有序、平化也有序、平稳，气速也气速也较平平缓 非常非常态负荷气流、多荷气流、多组分复分复杂混合气的混合气的污染物去除研染物去除研究究较少少 适合于解决适合于解决实际运用中的运用中的问题 22