一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法与流程

本发明涉及一种优势微生物，尤其是涉及一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法。

背景技术：

废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚 至无害物质。 在适宜的环境条件下，微生物不断吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行新 陈代谢活动。废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特 点，把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水，以及细胞物质等。自然界中存在各种各样的微生物，几乎所有无机的和有机的污染物都能转 化。生物处理不需要再生和其他高级处理过程，与其他净化法相比，具有设备简单、能 耗低、安全可靠、无二次污染等优点。但市面上生物处理废气污染物分解效率较低，废气在处理设备中停留时间较长。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，基于一种经过驯化筛选的优势微生物，提高甲硫醇、甲硫醚废气分解率，处理后能到到国家以及地方相关的排放标准，大大提高此废气的处理效率，并且在处理设备正常运营时，所需耗能低。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特包括使用的生物膜及配套的设备。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述所述生物膜为经过驯化和筛选的优势微生物，能高效吸附分解废气中的甲硫醇、甲硫醚等恶臭分子；其净化过程可以表示为：恶臭物质+ O2→细胞代谢物 + CO2 + H2O。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述优势微生物降解废气中的恶臭分子可以分为三个阶段：气液扩散阶段，液固扩散阶段，生物氧化阶段。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述前级预处理区的填料层填充了高效气\液相接触的无机填料。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述气液扩散阶段为废气与水或固相表面的水膜接触，由气相转移到液相，这一过程遵循Pi+=Hxi ，式中 Pi——可溶气体在气相中的平衡分压，H——亨利系数，Xi——可溶气体在液相中的摩尔分数。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述液固扩散阶段为水溶液中恶臭成分被优势微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内，被吸附的有机物经过生物转化，即通过微生物胞外酶对不溶性和胶体状有机物的溶解作用后才能相继地被微生物摄入体内，被水解为小分子后再进入细胞体内。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述生物氧化阶段为进入微生物细胞的恶臭成分作为微生物生命活动的能源或养分被分解和利用，从而使污染物得以去除，具体转化过程如下：进入微生物细胞体内的有机物，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；一部分有机物通过氧化分解最终转化为H2O和CO2等稳定的无机物质，并从中获取合成新细胞物质（原生质）所需要的能量；此过程可用下式表示：CxHyOz + (x + y/4 - z/2) O2 → xCO2 + (y/2)H2O + △H；与此同时，微生物利用另一部分有机物及分解代谢过程中所产生的能量进行合成代谢以形成新的细胞物质，此过程可用下式表示：nCxHyOz+nNH3+n(x+y/4-z/2-5)O2→(C5H7NO2)n+n(x-5)CO2+(n/2)(y-4)H2O-△H；上述转化过程中，当有机底物的含量充足时，微生物处于快速增长阶段，将有大量新的细胞合成，但随着底物不断氧化分解及微生物和细胞物质数量的不断增长，微生物生长对有机底物的需求量逐渐得不到满足，微生物将进入体内源呼吸阶段，此时微生物对自身细胞物质进行氧化分解，并产生能量，成为维持其生长繁殖提供能量的主要方式，见下式：(C5H7NO2)n + 5nO2 → 5nCO2 + 2nH2O + nNH3 + △H。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述配套的设备包括废弃导入区、前级预处理区、高效生物净化区、净化气体排出区、循环喷淋系统。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述废弃导入区包含一个风机系统，吸引废弃。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述前级预处理区分为3层，最上层为除雾层，下两层为填料层，每层填料层上方都有循环喷淋系统。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述前级预处理区的填料层填充了高效气\液相接触的无机填料。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述高效生物净化区分有三层填充层，填充层顶部有循环喷淋系统。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述高效生物净化区的填充层为优势微生物有机填料，对甲硫醇、甲硫醚废气具有高效分解的作用。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述净化气体排出区与外界联通排出净化气体。

进一步，所述的一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，其特征在于，所述循环喷淋系统具有排污功能，用水通过水泵可以循环使用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法，基于一种经过驯化筛选的优势微生物，提高甲硫醇、甲硫醚废气分解率，处理后能到到国家以及地方相关的排放标准，大大提高此废气的处理效率，并且在处理设备正常运营时，所需耗能低，不需专人看管，明显优于市面上其他处理此种废气的方法。

附图说明

图1 为一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法流程图。

图2 为一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法设备剖面图。

具体实施例

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

图1为一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法流程图。如图所示一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法包括废气导入区（1.1）、前级预处理区（1.2）、高效生物净化区（1.3）、净化气体排出区（1.4）、循环喷淋系统（1.5）。

图2 为一种优势微生物处理甲硫醇、甲硫醚废气的系统及方法设备剖面图。如图2所示，废气导入区（1.1）包括废气入口（2.1）和风机系统（2.6），废气通过风机系统风机系统（2.6）的吸引从废气入口（2.1）进入前级预处理区（1.2）。

前级预处理区（1.2）包括喷淋塔（2.2）和最顶层的一层除雾层（2.4）及下面两层填料层（2.3），每层填料层（2.3）上均有循环喷淋系统（1.5）。填料层（2.3）内填充了高效气\液相接触的无机填料，负责废气的溶解过程。

废气与水或固相表面的水膜接触，污染物溶于水中成为液相中的分子或离子，即废气由气相转移到液相，这一过程是物理过程，遵循亨利定律：Pi+=HXi

式中 Pi——可溶气体在气相中的平衡分压，MPa

H——亨利系数，MPa

Xi——可溶气体在液相中的摩尔分数。

废气经过液相溶解后，进入高效生物净化区（1.3）。高效生物净化区（1.3）由箱体（2.7）及3层填料层（2.9）组成，填料层（2.9）上面有一层洒水层（2.8），洒水层（2.8）为循环喷淋系统（1.5）。

填料层（2.9）内填充有优势微生物有机填料，废气经过填料层（2.9）时，会被优势微生物吸附并分解。水溶液中废气成分被优势微生物吸附、吸收，废气成分从水中转移至微生物体内。作为吸收剂的水被再生复原，继而再用以溶解新的废气成分。被吸附的有机物经过生物转化，即通过微生物胞外酶对不溶性和胶体状有机物的溶解作用后才能相继地被微生物摄入体内。如淀粉、蛋白质等大分子有机物在微生物细胞外酶（水解酶）的作用下，被水解为小分子后再进入细胞体内。

进入微生物细胞的废气成分作为微生物生命活动的能源或养分被分解和利用，从而使污染物得以去除。具体转化过程如下。

进入微生物细胞体内的有机物，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。一部分有机物通过氧化分解最终转化为H2O和CO2等稳定的无机物质，并从中获取合成新细胞物质（原生质）所需要的能量。此过程可用下式表示。

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

与此同时，微生物利用另一部分有机物及分解代谢过程中所产生的能量进行合成代谢以形成新的细胞物质。此过程可用下式表示：

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

上述转化过程中，当有机底物的含量充足时，微生物处于快速增长阶段，将有大量新的细胞合成，但随着底物不断氧化分解及微生物和细胞物质数量的不断增长，微生物生长对有机底物的需求量逐渐得不到满足，微生物将进入体内源呼吸阶段。此时微生物对自身细胞物质进行氧化分解，并产生能量，成为维持其生长繁殖提供能量的主要方式，见下式：

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

废气经过高效生物净化区（1.3）分解后变为净化气体，经过净化气体排出区（1.4）的排放管（2.0）排放到外界。

过程中产生的水通过循环水泵（2.5）可在此循环进入循环喷淋系统（1.5）。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，再不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。