随着我国工业的飞速发展,工业废气也给环境带来了极大的污染,其主要污染是对大气的污染和农业生产的污染。现今对无机废气和工业有机废气的处理主要是采取吸收和净化的处理方法,对于浓度较低的有机废气处理难度相对较大。利用生物净化技术对工业废气进行净化具有高效、节省资金、减少污染等特点,是应对工业废气和减少大气污染行之有效的技术方法。本文对生物净化技术在废气处理上的应用进行系统分析和论述。
▲▲一.生物净化技术的主要原理
生物净化技术对废气的处理主要是通过微生物的代谢活动,将工业产生的废气转化为二氧化碳、水、细胞组成物的过程。工业废气主要是指具有挥发性的有机化合物(Volatile Organic Compounds)。在处理过程中,废气的主要先经过气、液相间的传质过程,随后被微生物降解,通过微生物产生的代谢物经生物膜从液相变为气相,通过以上步骤不断减少废气中的有害物质从而净化了工业废气。可以分解工业废气有害物质的微生物有很多,主要分为两种,一种是以自养菌,另一种为异养菌。自养菌主要利用无机碳为能源,存在于生物除臭塔内,而异养菌是通过氧化有机物来取得能量的,主要是在合适的温度和有氧条件下,较快的完成生物降解。在生物降解过程中,对于相对易降解的工业废气,一般需要十天,而较难降解的,则需要更长的时间。
▲▲二.生物净化技术在废气处理上的应用
2.1生物过滤器的应用
生物过滤器在废气处理上起到了很大的作用。其主要净化方法是利用有机废气通过载有固定化微生物的载体来进行净化。人工微生物利用有机废气中的有机物质作为能源进行代谢降解。在降解过程中有机废气和载体都要提前进行促进,这样可以加强人工微生物的代谢速度,改善微生物的代谢状态。在对微生物的促进时需加入人工的营养物为代谢微生物提供代谢能源,主要是以钾源、氮源、磷源为主。生物过滤器的是没有流动的液相,当污染物的气液系数小于1时,就可以得到很好的降解。生物过滤器的一般载体主要包括堆肥、活性炭、土壤等,其优点主要是结构相对简单、费用较少、操作较为方便、适用性广。生物过滤器是目前技术较了成熟的废气生物处理技术,其已在国内大型企业广泛应用。
2.2生物冲刷塔的应用
生物冲刷塔技术也是废气处理技术的主要方法之一。其基本原理是先让废气通过液交换柱进行部分吸收,然后通过生物反应器进行生物降解,并通过液相生物反应器反复的对气液进行降解过滤,从而达到更好的降解效果。在生物冲刷塔的利用上,主要是降解气液分配系数较小的废气,其优点在于对载体为基础的生物过滤器和生物滴滤器有较多优点,而缺点在于对液相中菌体生长活动的控制比较困难,对难溶气体的处理效率不高。
2.3膜生物反应器的应用
膜生物反应器主要是由空纤维膜并联在一起组成的,微生物生存于管间的液相之中,当废气通过管内时,污染气体扩散,通过膜转移到液相,在微生物的作用下得到降解达到净化的作用。当应用孔较小时,而中空纤维管在废气通过时可以得到很大的接触面,这样可以很大的提高膜生物的处理能力,加速降解效果,为一步净化提供良好的保障。另外,在处理废气时选择具有透过性对污染物有较好效果膜也可以对污染气体的净化有较好的效果,而且还可以防止微生物对气相的污染。相对来说,膜反应也是存在着缺点的,主要是由于菌体不稳定引起的生长过度,造成反应器堵塞,液相处理时发生困难。
2.4活性污泥法应用
活性污泥是处理废气的典型方法,国外已有成功应用活性污泥法同时处理废气和有机废气的报道。活性污泥处理有机废气的作用机理是:废气通过风机输送到活性污泥曝气池底部,废气中的污染物溶解在液相中,并随之吸附到活性污泥上,在微生物的作用下得到生物降解。值得注意的是有机废气中的含硫化合物、苯胺、苯酚等成分会对硝化反应产生抑制作用,因此在利用活性污泥法处理有机废气的同时,需要关注其对废气处理效果的影响,尤其是对于废气处理负荷大的废气处理厂。活性污泥法优点在于,可以利用现有废气处理装置同时实现有机废气的净化,基本不需要追加投资。对于有机负荷不高的活性污泥废气处理厂,同时进行有机废气的处理是可行和经济的。但此法不适于在高负荷的废气处理厂使用,且废气中的酸性气体等成分可能会对废气处理装置造成腐蚀。
参考文献:
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(责任编辑:张雄辉)
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