TAQ-CHIC Biological Deodorization Technology

技术背景

长期以来，由于资金、认识等方面的限制，我国污水处理厂及其相关设施的建设极少考虑臭气的处理问题。现在全国各大中城市的可利用土地不断减少已经成为不可避免的长期趋势，城市污水处理厂的位置越来越靠近居民生活区。随着近年公众环保意识的逐步提高以及城市的飞速发展，有关污水处理设施臭气影响市民生活质量和健康的投诉案例屡见报端，呈上升的趋势。目前，我国的城市污水厂很难避开居民区或村落，如何科学、合理的对污水处理厂进行除臭，已成为当前急需解决的重大环境课题之一。生物除臭是目前研究最多、工艺最成熟、应用最广泛的新一代环境生物技术。

技术简介

1．好氧生物膜：

Taq-chic生物净化系统在于运用现代生物技术与新材料构建好氧生物膜，是由种类繁多的好氧生物与兼性厌氧微生物黏附在生物填料上而形成的具有高效生物活性的膜状微生物群落。

Taq-chic生物净化系统的核心为：双效生物反应器、复合生物填料、复合微生物菌株，双效生物反应器中的微生物在适宜的环境条件下，在复合生物填料表面形成好氧生物膜，生物膜中的微生物利用废气中的无机和有机物作为碳源和能源，通过降解恶臭物质维持其生命活动，并将其分解为水、二氧化碳和矿物质等无臭物质。

Odors+O2           CO2+H2O + 生物质

2．好氧生物膜梯度分布

好氧生物膜附着在填料上，溶有臭味物质的水滴自上而下与生物膜接触，几十秒内水中的有机与无机臭味物质便逐级被生物膜吸附。生物反应器内不同高度的生物膜所得到的营养不同，因而生物膜内的微生物种群与数量亦不相同，呈现出明显的梯度分布状态：

上层为化能细菌层，由于营养浓度高，以化能细菌占主导优势，并有少量鞭毛虫。

中层为菌胶团层，由于中层营养物质既有原水中的溶解物质，也有上层微生物的代谢产物，所以微生物的种类比上层稍多，有菌胶团、浮游球衣菌、鞭毛上、变形虫、豆形虫、肾形虫等。

下层为营养链层，由于下层有机物浓度低，低分子有机物较多，微生物种类更加丰富，有菌胶团、浮游球衣菌外，还有以钟上为主的固着型与浮游型纤毛虫，如楯纤虫、漫游虫，还有钟虫。

3．好氧生物膜结构及净化机理

好氧生物膜由好氧层、兼性层、厌氧层组成。在初期形成的生物膜是好氧性的，膜厚度增加后氧气向膜内扩散受到限制，生物膜出现分化，形成外部的好氧层、内部的厌氧层以及两者之间的兼性层。生物膜的分化有利于多种微生物的共存。当生物膜增厚到一定程度就导致其老化、剥落，并开始新的生物膜形成过程。

在Taq-chic生物净化系统，溶于水中的臭味物质与氧沿运动水层→附着水层→生物膜进行传质过程，生物膜内代谢产物则以相反的方向移出膜外。根据传质理论，生物降解恶臭气体过程主要分为以下几个阶段：

气液扩散阶段：恶臭气体物质在双效生物反应器内被生物填料上的微生物酶复合体系吸附或吸收，由气相转移至到生物相。

液固扩散阶段：恶臭气体物质与附着在微生物酶复合体系的表面接触，由气相转移至液相中，溶解在水中恶臭物及VOCS等恶臭物质被栖息在填料上的生物所吸附，由液相转移到生物相。

生物氧化阶段：生物填料表面形成的生物膜中的微生物以恶臭气体物质为食物，恶臭物及VOCS被微生物氧化分解，在生物转化过程中产生能量，为微生物的生长与繁殖提供能源，使恶臭气体物质的转化得以持续进行。

双效生物反应器通过上述三个阶段把臭气中的污染物质转化为二氧化碳、水、无机盐、矿物质等，从而达到净化的目的。

4．微生物群落及其功能

好氧生物膜中的微生物类群根据功能可分为生物膜生物、生物膜面生物、滤池扫除生物。

（1）生物膜生物：以菌胶团细菌为主，辅以浮游球衣菌、藻类，具有净化臭味物质的功能。好氧层中以专性好氧的芽孢杆菌属（Bacillus）占优势，还有球衣细菌、丝状真菌等；厌氧层有专性厌氧的反硫化弧菌属（Desulfovibrio）。数量最多的是兼性厌氧细菌，主要有假单胞菌（Pesudomonas）、产碱杆菌(AlcaliTaqes)、黄杆菌(Flavobacterium)、无色杆菌(Achromobacter)、微球菌（Micrococcus）、动胶杆菌（Zoogloea）、贝氏硫细菌、发硫细菌等

（2）生物膜面生物：主要有固着型纤毛虫（如钟虫）及游泳型纤毛虫（如斜管虫）组成，具有促进净化速度、提高处理效率的功能。

（3）滤池扫除生物：主要有轮虫、纤毛虫、寡毛虫等组成，具有除去滤池污泥、防止污泥集聚与堵塞的功能。

技术特点

（1）高效复合填料：TAQ-CHIC生物净化系统选用复合生物填料，比表面积大，有利有生物膜的形成。

（2）稳定性好：单位体积内生物量大，缓冲容量大、生态条件稳定，高密度的微生物群具有较高的微生物吸附和生物氧化的能力，因而对外界负荷、毒物冲击的抵抗力强。

（3）净化速度快：微生物分解恶臭物质的速度快、效率高，停工后再使用启动速度快，周末停机或停工1周后再启动几小时后就能达到最佳处理效果。

（4）净化效率高：达99%以上，在任何季节都能满足各地最严格的环保要求。

（5）自动化程度高：TAQ-CHIC生物过滤净化系统运行采用全自动控制，性能稳定，无须专人操作。易损部件少，维护管理简单，可以实现无人管理。

（6）占地面积小：结构紧凑，可以放置构筑物顶部，最大限度节省空间。

（7）模式化设计：TAQ-CHIC生物净化系统模块化设计、在增加处理容量时只需添加组件。

（8）双效并联设计：在设备检修，填料补充、更换等各种条件下均可以保证系统的稳定运行。

（9）运行成本低：TAQ-CHIC生物净化系统运用节能技术，能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作；正常运行时不需添加任何营养物质，运行成本很低，仅为传统方法的1/2。

（10）抗老化、耐腐蚀，造价低，寿命长、长期无须维护、使用方便。

工艺流程

管道收集装置将恶臭气体送到TAQ-CHIC系统的预处理增湿装置，该装置采用高压雾化喷嘴，将水充分雾化后与气流混合，迅速使待处理的气体湿度达到饱和状态，为后续的生物除臭的稳定运行创造了良好的条件。

经预处理后的废气经气体分布器由下而上进入TAQ-CHIC生物反应器，微生物营养液由生物反应器上部雾化后均匀地分布到填料层上面，并由上而下进入填料表面，在气体穿越填料层运动时，与填料表面形成的生物膜充分接触，被微生物氧化、分解，臭味物质被转化为二氧化碳、水、无机盐、矿物质等。处理后的气体经TAQ-CHIC装置内的脱水填料层，除去空气中的水珠，再由抽风机排放。

TAQ-CHIC生物除臭系统工艺流程示意图

洗涤工作液由排水管回流到TAQ-CHIC溶液循环装置的溶液循环箱，在补充一定的新鲜除臭工作液后循环使用，从而在保证净化效果的同时尽可能降低运行费用。

TAQ-CHIC系统配置稳定达标和事故应急处理装置，采用特殊结构的填料作为传质载体和脱水填料，将生物处理系统处理后的气体中残余的异味分子进行彻底净化，或在生物处理系统维修、更换填料及出现异常事故情况下对气体直接进行应急洗涤过滤净化，保障在任何情况下都能够达标排放。

适用领域

TAQ-CHIC生物除臭系统适用于浓度高、成分复杂、生化性较好的恶臭气体的处理，可用于：

垃圾处理过程的堆肥、焚烧发电、垃圾中转站、填埋场渗滤液恶臭、粪便场恶臭，恶臭浓度30~800mg/m3

污水处理厂各工艺段的臭气，如排污泵站、进水格栅、曝气尘沙池、初沉池、污泥脱水车间，污水处理厂恶臭气体浓度一般1-60mg/m3

食品加工厂、饲料加工厂、屠宰场、畜禽养殖场等臭气，浓度20~100mg/m3，并含大量有机胺。

橡胶塑料、油漆涂料、印染皮革、染料、制鞋厂、印刷厂、造纸厂、电子厂等轻工机械电子行业。

化学制药、生物制药、农药等制药行业。

炼焦、石油、化工、加油站、有机原料厂、合成材料厂石油化工领域。

医院、学校、社区、政府机构、宾馆、酒店等。