生物滤池的结构

生物滤池主要由气室、承托层、填料层、喷淋系统、滤液收集系统等组成。待处理气体经风机送入气室，以一定的流速穿过填料层，污染物从气膜扩散到液膜，在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜内，被生物膜中的微生物作为能源和营养物质降解，终转化为无害化合物。喷淋系统为滤池提供所需水分及养分。

此外，废气及滤料也可为微生物的生长提供所需的C、N、S等元素。喷淋液多采用循环使用方式，补充部分营养盐和散失的水分。

附着于滤料上的生物膜主要由细菌和真菌组成，其形成过程为：分子引力及机械移动使微生物与滤料接触，并通过流体力学剪切力形成聚合物复合体将微生物固定于滤料上而形成生物膜。死亡微生物释放的DNA及细胞分泌物(多糖一蛋白质复合物等)在生物膜的形成与稳定过程中起关键作用。

生物量过多和分布不匀会造成滤料堵塞、质量扩散的比表面积减小、形成气流槽等问题，从而破坏滤池的运行环境、降低对臭气的去除率。压降的增量与生物量的增量呈线性正相关，因此生物量过多是造成压降的重要原因之一。压降越高则所需要的排气成本越大，有研究表明，当压降从o．4kPa增加到2．5kPa时，能耗增大3倍。凶此，控制生物量是生物滤池长期稳定运行的关键。

臭气体的现有处理方法

恶臭气体的处理方法主要有：吸收法、活性炭吸附法、化学氧化法、燃烧法、等离子体分解法、光催化氧化法、天然植物提取液喷洒技术和生物除臭法等。

受技术、投资和运行费用的影响，当前城镇污水处理厂恶臭气体采用的处理方法主要有吸收法、化学氧化法、等离子体分解法和生物除臭法。其中生物除臭法是20世纪50年代后期发展起来的恶臭气体处理方法，具有处理效率高、无二次污染、设备简单、便于操作、投资适中、运行费用低廉和管理方便的特点。

生物除臭原理

生物除臭主要分为三个步骤：是将部分恶臭气体由气相转变为液相的传质过程；第二是溶于水中的恶臭气体通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收，不溶于水的恶臭气体先附着在微生物体外，由微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞；第三是恶臭气体进入细胞后，在体内作为营养物质被微生物分解、使用，使恶臭气体得以去除。

生物滤池是一种利用生物滤料的吸附／吸收特性及微生物的生理活性去除有害气体的处理技术，可有效去除低浓度的臭气及VOCs，但是对高浓度及高亨利常数气体的去除效果欠佳。滤池运行初期和重启过渡期的稳定性与滤料的吸附能力有关，而滤池的长期运行则主要取决于生物化学作用。

对VOCs的去除

生物滤池对VOCs的吸附和吸收作用在初始的1～48h内即可达到平衡，此后生物降解起主导作用。噬氨副球菌可有效降解有机胺类化合物，脱氮副球菌对含硫化合物类化合物的去除效果较佳。假单胞菌属、硫杆菌属、生丝微菌属、噬甲基菌属的菌类均可降解DMS。噬甲基菌属(p一变形菌门)、生丝微菌属、慢生根瘤菌属(d一变形菌门)的菌类可有效降解甲醇。

当生物滤池同时去除多种气体时，气体间的相互作用会影响去除效果。NOF可作为好氧微生物降解VOCs的电子受体，从而促进VOCs的降解；参与硫酸盐反应，平衡pH值。硫化物对硝化及VOCs的去除过程均有抑制作用。

由于微生物新陈代谢过程中会放热，随着反应的进行，滤料会出现干燥现象；尤其是在进气端，滤料的微生物活性较强，干燥现象为严重。因此，在滤池运行过程中需要对滤料补水。目前，控制滤料含水率主要采用进气预喷淋加湿和填料喷淋加湿相结合的措施。

仅加湿气体不能维持微生物生长所需的佳含水率。并且，仅加湿气体的生物滤池对甲苯的去除率仅为(33±7)％，该方法只能保证进气口的微生物活性。喷淋加湿可对亲水性气体的去除率，但对疏水性气体的去除率会降低，其原因是喷淋加湿后滤料表面形成了较厚的水膜，在低浓度和低的条件下，较低的浓度梯度及较大的气体扩散阻力成为疏水性化合物降解的限制性因素。

空床停留时间

空床停留时间(EBRT)是气流通过未加滤料的滤床所需的时间。设计滤池的EBRT时，应同时考虑滤料类型、气体性质、多种气体的相互作用、气体和浓度与气相阶段的流体力学特征、流动区域的污染物和氧气从气相到生物膜的传递速率、生物降解速率等因素。

控制生物量及压降的措施有：①物理方法，如同流水洗、水冲洗、气流喷射、搅拌等。②化学方法，例如，控制碳源和氮源种类，一N为氮源可减小生物滤池的压降；用化学试剂洗涤和填充，如Na0H、NaClO、NaCl等。③生物方法，如原生和后生动物的捕食。④改善生物滤池的设计，如不同性质的生物滤池填充物、旋转式鼓风滤池和起泡乳胶生物反应器。⑤改善运行参数，如改变进气方向(气体分离、间歇式进气)、生物滤池前使用气体吸收装置以平衡负荷。使用腐熟堆肥去除生物垃圾堆肥臭气的试验结果表明，单一方向进气时生物滤池的压降是周期性变向进气时的3～4倍，可抑制生物量的过度生长，有效控制生物滤池的压降。

城镇污水处理厂的恶臭气体来源于两类：一类是直接从污水中挥发出来的有机组分，另一类是微生物对有机物降解过程中产生的还原性代谢产物。恶臭气体的成分繁多，其中硫化氢、氨气、硫醇和挥发性脂肪酸是产生臭味的主要物质。