生物法處理工業(yè)有機(jī)廢氣方法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種大氣污染控制技術(shù)，具有廢氣治理設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、較少二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、具有環(huán)境友好性的技術(shù)。21世紀(jì)是生物世紀(jì)，生物法處理有機(jī)廢氣技術(shù)的發(fā)展將會(huì)給世界帶來(lái)無(wú)限生機(jī)，不斷探索生物法處理有機(jī)廢氣技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的作用，將成為改善人類生活環(huán)境的重要途徑。

伴隨當(dāng)前多行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣，以及自身?yè)碛械奶幚韽U氣技術(shù)，必須采取一定的措施處理廢氣，降低影響人類和生態(tài)環(huán)境的程度。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、市政設(shè)施運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。目前，廢氣處理的主要方法有吸收法、吸附法、催化法、焚燒法、冷凝法及生物法等。其中，生物法具有處理效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、反應(yīng)條件溫和(常溫、常壓)、無(wú)二次污染、易于管理等優(yōu)點(diǎn)，尤其在處理大流量、低濃度的廢氣時(shí)更顯其經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)越性，因而得到了廣泛的應(yīng)用。伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，生物法已逐漸成為 凈化廢氣特別是有機(jī)廢氣的主要方法之一。

1、目前的生物法處理工業(yè)有機(jī)廢氣方法

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)各大生產(chǎn)行業(yè)廣泛應(yīng)用的有機(jī)廢氣處理技術(shù)主要有3種，具體表現(xiàn)為：生物濾池技術(shù)、生物洗滌塔技術(shù)、生物滴濾池技術(shù)。各自具體的特點(diǎn)以及應(yīng)用情況，如下所示：

(1)生物濾池

生物濾池是被研究和使用的廢氣生物處理技術(shù)，早在1923年，國(guó)外就利用土壤過(guò)濾床去除污水處理廠散發(fā)的含硫化氫等惡臭物質(zhì)的廢氣，到了20世紀(jì)80年代以后，其應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到去除廢氣中許多易被生物降解的揮發(fā)性有機(jī)污染物。生物濾池的填料是具有吸附性的濾料，多為土壤、堆肥、木屑、活性炭或幾種濾料混合而成，濾料要具有良好的透氣性和適度的通水和持水性。含污染物的廢氣經(jīng)加壓預(yù)濕(有的還需要溫度調(diào)節(jié)、去除顆粒物等)預(yù)處理過(guò)程后，從反應(yīng)器的底部經(jīng)氣體分布器進(jìn)入生物法廢氣處理設(shè)備，生物法廢氣處理設(shè)備的填料表面生長(zhǎng)著各種微生物，利用附著在填料上微生物的新陳代謝作用，廢氣中有害成分氧化分解為CO2、H2O、NO3-和SO42-，處理過(guò)的氣體從生物濾池的頂部排出。生物濾池處理技術(shù)的工藝特點(diǎn)是生物相和液相都不是流動(dòng)的，而且只有一個(gè)反應(yīng)器，氣液接觸面積大、運(yùn)行和啟動(dòng)容易。 生物法廢氣處理設(shè)備生物濾池由于投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，適于處理?yè)]發(fā)性有機(jī)污染物，因而在處理工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)污染物方面應(yīng)用廣泛。生物濾池法適于處理化肥廠、污水處理廠以及工、農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的污染物濃度0.5~1.0g/m3的廢氣。如梁永坤等采用接種生物濾池處理硫化氫和氨氣，達(dá)到較好的效果;利用混合填料生物濾池處理?yè)]發(fā)性有機(jī)物，可將有機(jī)物質(zhì)量濃度為50g/m3的廢氣中的甲乙酮和甲苯完全去除，效果明顯。

(2)生物洗滌塔

通常，生物洗滌塔有兩大主要組成部分，一部分是裝備填料的洗滌器;另一部分是生物反應(yīng)器，且具有一定的活性污泥特點(diǎn)。噴淋柱在洗滌器中，可適當(dāng)有效的將微小的水珠反方向噴灑，這樣，污染中的廢氣可更好的接觸填料表面的水，水良好吸收后，進(jìn)而轉(zhuǎn)進(jìn)液相，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量更好的傳遞過(guò)程。與此同時(shí)，濃度為0.5~1.0g/m3的污染物廢氣可適當(dāng)采用生物洗滌塔技術(shù)，并已成功適用于部分產(chǎn)業(yè)。除此之外，生物洗滌塔也可適用于含有散發(fā)揮發(fā)性有機(jī)物和惡臭物質(zhì)廢氣的污水處理廠。

(3)生物滴濾池

生物滴濾池處理技術(shù)，主要適用于生物濾池和洗滌塔相間的處理。滴濾池內(nèi)的填料主要是表面積大的惰性填料，為生物生長(zhǎng)提供載體是填料的唯一作用，其空隙率較高于生物濾池，更長(zhǎng)的使用壽命且阻力相對(duì)較小。處理含鹵化物、硫化物和氨等產(chǎn)生酸/堿代謝物的污染，生物滴濾池更容易調(diào)節(jié)pH值，因此，在處理鹵代烴、含硫、含氮等通過(guò)微生物降解會(huì)產(chǎn)生酸性代謝產(chǎn)物及產(chǎn)能較大的污染物時(shí)，生物滴濾池顯得更有效益。

2、生物有機(jī)廢氣處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

基于獨(dú)有的反應(yīng)器前提下，面積較大的氣液接觸，并易于運(yùn)行與啟動(dòng)，具有非流動(dòng)性特點(diǎn)的生物相和液相處理技術(shù)，也即是生物濾池處理技術(shù)，在揮發(fā)性有機(jī)污染物產(chǎn)生來(lái)源的工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí)，基于便于控制反應(yīng)條件、較小壓力的前提下，通常分別有獨(dú)個(gè)備有填料的洗滌器以及具有一定活性污泥的生物反應(yīng)器構(gòu)成生物洗滌塔處理技術(shù)，在較高污染物濃度產(chǎn)生來(lái)源的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用更為廣泛。不可忽視的是，較多的設(shè)備，維護(hù)較難，需額外添加一定的營(yíng)養(yǎng)，成本較高。同時(shí)，確保擁有一定控制條件的基礎(chǔ)之上，此處理技術(shù)還需在活性污泥反應(yīng)器中配備適當(dāng)?shù)钠貧庠O(shè)備，由于其不容易調(diào)控，在應(yīng)用上常受一定的限制。全面融合以上兩種處理技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的生物滴濾池 工業(yè)廢氣處理技術(shù)，具有單獨(dú)的反應(yīng)器，壓降低，不易堵塞填料，較長(zhǎng)的使用壽命，便于控制營(yíng)養(yǎng)物以及pH，較大的污染承受負(fù)荷，并具備獨(dú)特的緩沖技能，主要針對(duì)于濃度0.5g/m3以下的廢氣污染物的處理。全面有效的結(jié)合吸收法、吸附法以及其他處理有機(jī)廢氣技術(shù)的前提下，深度治理產(chǎn)生高污染物濃度的廢氣，進(jìn)而取得意想不到的良好效果。因此，工農(nóng)業(yè)及市政設(shè)施的有機(jī)廢氣處理已廣泛應(yīng)用了該新興技術(shù)。

3、新型廢氣生物處理技術(shù)開發(fā)

實(shí)際污染廢氣中，物質(zhì)種類繁多，氣體的溶解性及可生物降解性差異比較大，而且，某種氣體的降解可能會(huì)受到其他氣體降解的影響，造成某類或某種氣體去除效率不佳。為了解決這個(gè)問題，一些學(xué)者研究開發(fā)了一些特殊的生物處理反應(yīng)器如復(fù)合式生物反應(yīng)器、真菌生物濾池、低pH值生物濾池、二段式生物反應(yīng)器等，并加以應(yīng)用，取得了較好的效果。李琳等利用復(fù)合式反應(yīng)器中的細(xì)菌與真菌微生物的協(xié)同作用，去除混合廢氣中親水性和疏水性污染物質(zhì)，得到了較好的工業(yè)廢氣處理效果。普通細(xì)菌生物濾池濕度控制不當(dāng)容易造成填料干燥、開裂，引起氣流短路，當(dāng)處理產(chǎn)酸氣體時(shí)，會(huì)形成酸性積累而使反應(yīng)器pH降低，從而降低氣體的處理效果。而真菌生物濾池的出現(xiàn)可以解決這個(gè)問題，真菌在較低濕度，低pH下生存的能力明顯高于細(xì)菌，特別是對(duì)于疏水性或水溶性差的有機(jī)物，真菌菌絲生長(zhǎng)形成絲網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與氣相污染物在三維空間內(nèi)接觸，傳質(zhì)過(guò)程加快，降解效率提高。許多研究表明，真菌降解許多揮發(fā)性有機(jī)物的速率和去除能力要高于或至少與細(xì)菌相當(dāng)。低pH值生物濾池的出現(xiàn)就是為了解決H2S等產(chǎn)酸氣體的處理。低pH值生物濾池在較低的pH值下運(yùn)行，通過(guò)對(duì)適宜低pH條件下生長(zhǎng)的硫桿菌等微生物的培養(yǎng)，氧化去除H2S。當(dāng)pH呈酸性時(shí)，生物濾池中嗜酸性硫細(xì)菌和真菌可能占主要地位。而且，在產(chǎn)酸的生物濾池中，較少的水淋洗就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)低pH的調(diào)控。二段式生物濾池。一段為酸性氣體生物濾池，采用惰性填料，用來(lái)處理產(chǎn)酸氣體，二段是傳統(tǒng)的開放式生物濾池，采用碎木塊作填料，用以處理其他的一些揮發(fā)性有機(jī)物。還有一些學(xué)者提出了兩段式生物處理工藝，一段硫化氫被氧化，pH保持在酸性，不含硫化氫的氣體進(jìn)入二段，二段保持pH中性。

4、廢氣生物處理技術(shù)存在的問題及發(fā)展趨勢(shì)

(1)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢氣往往為復(fù)雜的多組分混合氣，物質(zhì)類型多樣，水溶性、生物降解性之間都有差別，濃度波動(dòng)也比較大，多組分物質(zhì)之間常存在相互影響作用。因此，研究動(dòng)態(tài)負(fù)荷、多組分混合氣體的降解操作條件、組分間的相互作用關(guān)系和降解規(guī)律，具有非常重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。另外，針對(duì)難降解污染物和低濃度氣體的處理工藝和方法也需要研究。

(2)廢氣生物處理涉及到氣、液/固相傳質(zhì)及生化降解過(guò)程，影響因素多而復(fù)雜，有關(guān)的理論研究及實(shí)際應(yīng)用還不夠深入、廣泛，需要進(jìn)一步探討和研究。

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