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濾料
濾料是生物濾池的核心，理想的濾料應(yīng)具有以下特點：①豐富多樣的微生物種群；②可為生物膜及氣體質(zhì)量擴(kuò)散提供較大的比表面積；③較高的孔隙度以滿足氣體的均質(zhì)擴(kuò)散；④持水性好；⑤具有供微生物生長的充足營養(yǎng)物質(zhì)；⑥具有pH值緩沖能力；⑦具有較強的機械抗壓力和較低的容重，以保證較好的水動力特征及防止壓實；⑧廉價、易獲取等。
常用的可降解濾料有堆肥、園林廢棄物(木塊、樹枝、樹葉等)、花生殼、甘蔗渣、椰子纖維、泥炭等；常用的不可降解濾料有玻璃珠、石棉、陶瓷、火山巖、火山灰、聚亞胺酯、聚苯乙烯、蛭石硅酸鹽、珍珠巖、粒狀活性炭、粒狀橡膠、木炭、硅藻土等。與不可降解濾料相比，可降解濾料中含有豐富的微生物種群及供其代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，但是，隨著時間的推移，有機質(zhì)不斷被降解，從而會出現(xiàn)孔隙度減小、壓實、壓降增大等問題。在長期運行的生物濾池中，可降解濾料的壓降為不可降解濾料的6～22倍。雖然不可降解濾料較為穩(wěn)定且不易壓實，壓降較小，但是需要接種微生物并不斷提供營養(yǎng)物質(zhì)，因此增加了運行成本及操作難度。近年來，有學(xué)者提出了復(fù)合濾料，一方面解決了微生物及營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)問題，另一方面降低了濾池的壓降。
水率
濾料含水率是影響生物濾池運行的一個重要參數(shù)。生物濾料的佳含水率與其孔隙度、溫度、目標(biāo)氣體及其濃度等因素有關(guān)。對于大多數(shù)氣體，生物濾料的佳含水率為40％～65％。濾料過于干燥時會產(chǎn)生裂隙，導(dǎo)致氣體分布不勻、微生物新陳代謝紊亂等問題；在一定范圍內(nèi)，對氣體的去除率隨著濾料含水率的增大而增大，這與高含水率能增強濾料的吸附／吸收作用、促進(jìn)微生物的新陳代謝有關(guān)；但是，濾料含水率過高時，濾池內(nèi)易產(chǎn)生厭氧區(qū)域，增加壓降及傳質(zhì)阻力，不但會降低對臭氣的去除率，而且會釋放臭氣。
當(dāng)進(jìn)氣流量為35L/min，噴淋量為45L/h時，NH3進(jìn)氣濃度為50.15~525.4mg/m3，H2S進(jìn)氣濃度為10.23~110.36mg/m3時，NH3單進(jìn)氣去除率穩(wěn)定在99%以上?；旌线M(jìn)氣后，NH3的去除率幾乎為100%，H2S的去除率提高到98%以上。
NH3濃度范圍內(nèi)，NH3和H2S之間的相互作用對兩者的去除效果沒有明顯影響，并起到相互促進(jìn)降解的作用。
同時，進(jìn)氣流量和填料層高度會影響NH3和H2S的去除率。該系統(tǒng)對進(jìn)氣體積負(fù)荷變化有很強的緩沖能力，在偶爾超負(fù)荷條件下運行不能使系統(tǒng)崩潰，微生物逐漸對高負(fù)荷表現(xiàn)出適應(yīng)性。大部分溶于水的氨被生物曝氣池去除，去除率達(dá)到96.9%。
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惡臭污染的處理方法包括物理法、化學(xué)法和生物法。生物法以其處理效果好、工藝簡單、運行穩(wěn)定、投資運行成本低、能耗低、無二次污染等優(yōu)點，成為控制惡臭污染的有效方法。生物濾池作為一種簡單有效的生物處理惡臭氣體的方法，近年來發(fā)展迅速。
NH3和H2S惡臭混合氣體采用酸性洗滌塔、生物濾塔和生物曝氣池的組合工藝處理。研究表明，該組合工藝對NH3和H2S有很好的去除效果。
臭氣問題始終是污泥、垃圾等有機固體廢棄物儲存、運輸、處理、處置中的主要限制因素。有機固體廢棄物在處理與處置過程中釋放的臭氣及VOCs可達(dá)100多種，其中含氮化合物、含硫化合物及短鏈脂肪酸的閾值較低，受到普遍關(guān)注。
不同處理方式釋放的臭氣存在差異，研究表明，好氧發(fā)酵和干化過程產(chǎn)生的臭氣物質(zhì)主要為二甲基硫、二甲基、正己烷、丁酸等；厭氧消化過程產(chǎn)生的臭氣以揮發(fā)性硫化物(硫醇等)為主；填埋釋放的臭氣則以硫醇、乙胺、三甲胺等為主。
生物濾池是一種去除低濃度臭氣及VOCs的有效途徑。與物理和化學(xué)除臭法相比，其具有廉價、環(huán)境友好等優(yōu)點。目前，國內(nèi)外對于生物濾池除臭的研究多數(shù)僅限于單一氣體、人工混合氣或模擬堆肥氣，而對堆肥生物濾池的實際工程應(yīng)用研究較少。
生物濾池的結(jié)構(gòu)
生物濾池主要由氣室、承托層、填料層、噴淋系統(tǒng)、濾液收集系統(tǒng)等組成。待處理氣體經(jīng)風(fēng)機送入氣室，以一定的流速穿過填料層，污染物從氣膜擴(kuò)散到液膜，在濃度差的推動下進(jìn)一步擴(kuò)散到生物膜內(nèi)，被生物膜中的微生物作為能源和營養(yǎng)物質(zhì)降解，終轉(zhuǎn)化為無害化合物。噴淋系統(tǒng)為濾池提供所需水分及養(yǎng)分。
此外，廢氣及濾料也可為微生物的生長提供所需的C、N、S等元素。噴淋液多采用循環(huán)使用方式，補充部分營養(yǎng)鹽和散失的水分。
附著于濾料上的生物膜主要由細(xì)菌和真菌組成，其形成過程為：分子引力及機械移動使微生物與濾料接觸，并通過流體力學(xué)剪切力形成聚合物復(fù)合體將微生物固定于濾料上而形成生物膜。死亡微生物釋放的DNA及細(xì)胞分泌物(多糖一蛋白質(zhì)復(fù)合物等)在生物膜的形成與穩(wěn)定過程中起關(guān)鍵作用。
臭氣廣泛產(chǎn)生于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和市政污水廢物處理過程中，刺激人的嗅覺器官，影響現(xiàn)場工作人員和周邊設(shè)施的環(huán)境衛(wèi)生，降低周邊居民的生活環(huán)境質(zhì)量。為了提高現(xiàn)場和周邊地區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量，減少二次污染，必須有效處理臭氣。
