一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法與流程

本發(fā)明涉及一種優(yōu)勢微生物，尤其是涉及一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

廢氣的生物處理是利用微生物的生命過程把廢氣中的氣態(tài)污染物分解轉(zhuǎn)化成少或甚 至無害物質(zhì)。 在適宜的環(huán)境條件下，微生物不斷吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并按照自己的代謝方式進行新 陳代謝活動。廢氣中生物處理正是利用微生物新陳代謝過程中需要營養(yǎng)物質(zhì)這一特 點，把廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成簡單的無機物如二氧化碳、水，以及細胞物質(zhì)等。自然界中存在各種各樣的微生物，幾乎所有無機的和有機的污染物都能轉(zhuǎn) 化。生物處理不需要再生和其他高級處理過程，與其他凈化法相比，具有設(shè)備簡單、能 耗低、安全可靠、無二次污染等優(yōu)點。但市面上生物處理廢氣污染物分解效率較低，廢氣在處理設(shè)備中停留時間較長。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，基于一種經(jīng)過馴化篩選的優(yōu)勢微生物，提高甲硫醇、甲硫醚廢氣分解率，處理后能到到國家以及地方相關(guān)的排放標準，大大提高此廢氣的處理效率，并且在處理設(shè)備正常運營時，所需耗能低。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特包括使用的生物膜及配套的設(shè)備。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述所述生物膜為經(jīng)過馴化和篩選的優(yōu)勢微生物，能高效吸附分解廢氣中的甲硫醇、甲硫醚等惡臭分子；其凈化過程可以表示為：惡臭物質(zhì)+ O2→細胞代謝物 + CO2 + H2O。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述優(yōu)勢微生物降解廢氣中的惡臭分子可以分為三個階段：氣液擴散階段，液固擴散階段，生物氧化階段。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述前級預(yù)處理區(qū)的填料層填充了高效氣\液相接觸的無機填料。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述氣液擴散階段為廢氣與水或固相表面的水膜接觸，由氣相轉(zhuǎn)移到液相，這一過程遵循Pi+=Hxi ，式中 Pi——可溶氣體在氣相中的平衡分壓，H——亨利系數(shù)，Xi——可溶氣體在液相中的摩爾分數(shù)。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述液固擴散階段為水溶液中惡臭成分被優(yōu)勢微生物吸附、吸收，惡臭成分從水中轉(zhuǎn)移至微生物體內(nèi)，被吸附的有機物經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化，即通過微生物胞外酶對不溶性和膠體狀有機物的溶解作用后才能相繼地被微生物攝入體內(nèi)，被水解為小分子后再進入細胞體內(nèi)。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述生物氧化階段為進入微生物細胞的惡臭成分作為微生物生命活動的能源或養(yǎng)分被分解和利用，從而使污染物得以去除，具體轉(zhuǎn)化過程如下：進入微生物細胞體內(nèi)的有機物，在各種細胞內(nèi)酶（如脫氫酶、氧化酶等）的催化作用下，微生物對其進行氧化分解，同時進行合成代謝產(chǎn)生新的微生物細胞；一部分有機物通過氧化分解最終轉(zhuǎn)化為H2O和CO2等穩(wěn)定的無機物質(zhì)，并從中獲取合成新細胞物質(zhì)（原生質(zhì)）所需要的能量；此過程可用下式表示：CxHyOz + (x + y/4 - z/2) O2 → xCO2 + (y/2)H2O + △H；與此同時，微生物利用另一部分有機物及分解代謝過程中所產(chǎn)生的能量進行合成代謝以形成新的細胞物質(zhì)，此過程可用下式表示：nCxHyOz+nNH3+n(x+y/4-z/2-5)O2→(C5H7NO2)n+n(x-5)CO2+(n/2)(y-4)H2O-△H；上述轉(zhuǎn)化過程中，當有機底物的含量充足時，微生物處于快速增長階段，將有大量新的細胞合成，但隨著底物不斷氧化分解及微生物和細胞物質(zhì)數(shù)量的不斷增長，微生物生長對有機底物的需求量逐漸得不到滿足，微生物將進入體內(nèi)源呼吸階段，此時微生物對自身細胞物質(zhì)進行氧化分解，并產(chǎn)生能量，成為維持其生長繁殖提供能量的主要方式，見下式：(C5H7NO2)n + 5nO2 → 5nCO2 + 2nH2O + nNH3 + △H。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述配套的設(shè)備包括廢棄導(dǎo)入?yún)^(qū)、前級預(yù)處理區(qū)、高效生物凈化區(qū)、凈化氣體排出區(qū)、循環(huán)噴淋系統(tǒng)。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述廢棄導(dǎo)入?yún)^(qū)包含一個風機系統(tǒng)，吸引廢棄。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述前級預(yù)處理區(qū)分為3層，最上層為除霧層，下兩層為填料層，每層填料層上方都有循環(huán)噴淋系統(tǒng)。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述前級預(yù)處理區(qū)的填料層填充了高效氣\液相接觸的無機填料。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述高效生物凈化區(qū)分有三層填充層，填充層頂部有循環(huán)噴淋系統(tǒng)。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述高效生物凈化區(qū)的填充層為優(yōu)勢微生物有機填料，對甲硫醇、甲硫醚廢氣具有高效分解的作用。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述凈化氣體排出區(qū)與外界聯(lián)通排出凈化氣體。

進一步，所述的一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述循環(huán)噴淋系統(tǒng)具有排污功能，用水通過水泵可以循環(huán)使用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法，基于一種經(jīng)過馴化篩選的優(yōu)勢微生物，提高甲硫醇、甲硫醚廢氣分解率，處理后能到到國家以及地方相關(guān)的排放標準，大大提高此廢氣的處理效率，并且在處理設(shè)備正常運營時，所需耗能低，不需專人看管，明顯優(yōu)于市面上其他處理此種廢氣的方法。

附圖說明

圖1 為一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法流程圖。

圖2 為一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法設(shè)備剖面圖。

具體實施例

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。

圖1為一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法流程圖。如圖所示一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法包括廢氣導(dǎo)入?yún)^(qū)（1.1）、前級預(yù)處理區(qū)（1.2）、高效生物凈化區(qū)（1.3）、凈化氣體排出區(qū)（1.4）、循環(huán)噴淋系統(tǒng)（1.5）。

圖2 為一種優(yōu)勢微生物處理甲硫醇、甲硫醚廢氣的系統(tǒng)及方法設(shè)備剖面圖。如圖2所示，廢氣導(dǎo)入?yún)^(qū)（1.1）包括廢氣入口（2.1）和風機系統(tǒng)（2.6），廢氣通過風機系統(tǒng)風機系統(tǒng)（2.6）的吸引從廢氣入口（2.1）進入前級預(yù)處理區(qū)（1.2）。

前級預(yù)處理區(qū)（1.2）包括噴淋塔（2.2）和最頂層的一層除霧層（2.4）及下面兩層填料層（2.3），每層填料層（2.3）上均有循環(huán)噴淋系統(tǒng)（1.5）。填料層（2.3）內(nèi)填充了高效氣\液相接觸的無機填料，負責廢氣的溶解過程。

廢氣與水或固相表面的水膜接觸，污染物溶于水中成為液相中的分子或離子，即廢氣由氣相轉(zhuǎn)移到液相，這一過程是物理過程，遵循亨利定律：Pi+=HXi

式中 Pi——可溶氣體在氣相中的平衡分壓，MPa

H——亨利系數(shù)，MPa

Xi——可溶氣體在液相中的摩爾分數(shù)。

廢氣經(jīng)過液相溶解后，進入高效生物凈化區(qū)（1.3）。高效生物凈化區(qū)（1.3）由箱體（2.7）及3層填料層（2.9）組成，填料層（2.9）上面有一層灑水層（2.8），灑水層（2.8）為循環(huán)噴淋系統(tǒng)（1.5）。

填料層（2.9）內(nèi)填充有優(yōu)勢微生物有機填料，廢氣經(jīng)過填料層（2.9）時，會被優(yōu)勢微生物吸附并分解。水溶液中廢氣成分被優(yōu)勢微生物吸附、吸收，廢氣成分從水中轉(zhuǎn)移至微生物體內(nèi)。作為吸收劑的水被再生復(fù)原，繼而再用以溶解新的廢氣成分。被吸附的有機物經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化，即通過微生物胞外酶對不溶性和膠體狀有機物的溶解作用后才能相繼地被微生物攝入體內(nèi)。如淀粉、蛋白質(zhì)等大分子有機物在微生物細胞外酶（水解酶）的作用下，被水解為小分子后再進入細胞體內(nèi)。

進入微生物細胞的廢氣成分作為微生物生命活動的能源或養(yǎng)分被分解和利用，從而使污染物得以去除。具體轉(zhuǎn)化過程如下。

進入微生物細胞體內(nèi)的有機物，在各種細胞內(nèi)酶（如脫氫酶、氧化酶等）的催化作用下，微生物對其進行氧化分解，同時進行合成代謝產(chǎn)生新的微生物細胞。一部分有機物通過氧化分解最終轉(zhuǎn)化為H2O和CO2等穩(wěn)定的無機物質(zhì)，并從中獲取合成新細胞物質(zhì)（原生質(zhì)）所需要的能量。此過程可用下式表示。

CxHyOz + (x + y/4 - z/2) O2 → xCO2 + (y/2)H2O + △H

與此同時，微生物利用另一部分有機物及分解代謝過程中所產(chǎn)生的能量進行合成代謝以形成新的細胞物質(zhì)。此過程可用下式表示：

nCxHyOz+nNH3+n(x+y/4-z/2-5)O2→(C5H7NO2)n+n(x-5)CO2+(n/2)(y-4)H2O-△H

上述轉(zhuǎn)化過程中，當有機底物的含量充足時，微生物處于快速增長階段，將有大量新的細胞合成，但隨著底物不斷氧化分解及微生物和細胞物質(zhì)數(shù)量的不斷增長，微生物生長對有機底物的需求量逐漸得不到滿足，微生物將進入體內(nèi)源呼吸階段。此時微生物對自身細胞物質(zhì)進行氧化分解，并產(chǎn)生能量，成為維持其生長繁殖提供能量的主要方式，見下式：

(C5H7NO2)n + 5nO2 → 5nCO2 + 2nH2O + nNH3 + △H

廢氣經(jīng)過高效生物凈化區(qū)（1.3）分解后變?yōu)閮艋瘹怏w，經(jīng)過凈化氣體排出區(qū)（1.4）的排放管（2.0）排放到外界。

過程中產(chǎn)生的水通過循環(huán)水泵（2.5）可在此循環(huán)進入循環(huán)噴淋系統(tǒng)（1.5）。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅限于上述實施方式，凡是屬于本發(fā)明原理的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，再不脫離本發(fā)明的原理的前提下進行的若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。