工業(yè)廢氣的生物處理方法

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1、工業(yè)廢氣的生物處理方法更新時間：2010-06-3014:34來源：天津城市建設學院學報作者:苑宏英，郭　靜摘要:生物法處理工業(yè)廢氣是一種經濟有效的方法。生物濾池和生物滴濾池是兩種最常用的生物處理系統(tǒng)，適于處理多種揮發(fā)性有機物(VOCs)和許多工業(yè)廢氣中的無機蒸氣物質。介紹了生物濾池和生物滴濾池處理廢氣系統(tǒng)的特點、原理和應用實例。關鍵詞:生物法，生物濾池，生物滴濾池，揮發(fā)性有機物(VOCs)隨著公眾環(huán)保意識的不斷提高和執(zhí)行環(huán)保排放標準愈來愈嚴格，有害空氣污染物質(HAPs)和工廠臭氣造成的環(huán)境污染問題越來越受到人們的重視。處理廢氣有多種方法，其中生物法是一種有效的、費用

2、較低的、沒有二次污染的方法。筆者對生物法和其他的處理廢氣方法進行對比，重點介紹生物濾池和生物滴濾池處理廢氣系統(tǒng)的特點、原理和應用實例。1　工業(yè)廢氣的物理化學處理方法污染物質可以通過熱處理、活性炭吸附或化學洗滌從工業(yè)廢氣中去除。熱處理包括直接燃燒和催化氧化。當有機污染物質的濃度高時，熱處理的方法是有效的。然而，當有機物的濃度低時，熱處理的費用將很高，原因是需要的燃料較多；活性炭吸附中，有機污染化合物被吸附到炭表面，從而產生清潔空氣。每單位質量的炭的吸附數(shù)量同空氣中污染物質的濃度有關，濃度低時吸附率低。因此，當污染物的濃度降低時，吸附每單位質量的污染物所需的炭量將變得很大；

3、洗滌作用對于去除許多有毒氣體和其它高溶解度的化合物有效，但是運行費用高。2　工業(yè)廢氣的生物處理方法工業(yè)廢氣的生化處理系統(tǒng)屬于一種環(huán)保友好技術。相對于上述的處理方法，生物法更加適用于處理低濃度的有毒空氣污染物質(HAPs)，且具有投資運行費用省、維護管理簡單、不產生二次污染等特點。在歐洲，燃料費用較高，關于惡臭的規(guī)范也很嚴格，所以廣泛采用生物法去除惡臭氣體。生物法的實質是利用有孔的、潮濕的介質上聚集的活性微生物的生命活動，將廢氣中的有害物質轉變?yōu)楹唵蔚臒o機物(如CO2和H2O)或組成自身細胞。一般認為生物法凈化有機廢氣需經歷三個步驟：①有機廢氣成分首先同水接觸并溶于水中(

4、即由氣相擴散進入液相)；②溶解于液相中的有機成分在濃度差的推動下，進一步擴散至介質周圍的生物膜(如圖1所示)，進而被其中的微生物捕捉并吸收；③進入微生物體內的有機污染物在其自身的代謝過程中作為能源和營養(yǎng)物質被分解，經生物化學反應最終轉化為無害的化合物(如CO2和H2O)。這一過程見圖1。兩種最常用的生物處理系統(tǒng)是生物濾池和生物滴濾池:生物濾池中，有孔的介質通過進氣的濕度調節(jié)器和偶爾的噴淋而保持潮濕(如圖2所示)；生物滴濾池中，水流穩(wěn)定地、持續(xù)地循環(huán)穿過濾床，對處理后的空氣進行持續(xù)收集(見圖3)。2.1　生物濾池系統(tǒng)生物濾池的最初形式是通過挖掘溝渠，在溝中放置空氣布水系統(tǒng)

5、，再用滲透性土壤填埋溝渠建成的。但是土粒之間的小孔尺寸會帶來堵塞問題，只有少量的這樣的系統(tǒng)存在著?，F(xiàn)在大多數(shù)的生物濾池用木片或肥料填充。如圖2所示，廢氣通過配水系統(tǒng)進入濾池底部，然后穿過有孔的嵌在礫石中的塑料管排出。放置在礫石層上的填料通常為一層，大約為1m厚，如果再厚的話，將要使填料受到壓擠而變形。采用噴淋系統(tǒng)來保持填料潮濕，當下雨和噴淋量大的時候，用排放系統(tǒng)來排出多余的水。這種生物濾池在運行之前，要求對填料進行篩濾來控制孔隙尺寸，這樣可以保證填料具有較大的孔隙并減少水頭損失。用肥料做填料時，填料上活性環(huán)境使多種的微生物立即開始起作用，降解的過程中填料提供營養(yǎng)物質。較

6、低的水頭損失和理想的活性環(huán)境意味著生物濾池可以做得小一些。然而，肥料做填料也有缺陷。當肥料軟化時容易產生水平和垂直壓縮作用。水平壓縮使濾床內部產生裂縫，也有可能使濾床離開容器壁；而垂直壓縮使填料孔隙堵塞，從而增大了水頭損失。當廢氣經過填料到達裂縫和開口處，處理過程就失敗了。如果增濕和噴淋系統(tǒng)運行不好，由于干化作用也可能使填料發(fā)生收縮。此外，干肥料通常是疏水性的，這將使填料再次濕化很困難。為了解決肥料軟化時的問題，人們開始采用混合無機填料。Monsanto使用獲得專利的聚苯乙烯水珠和有機材料作為填料。①也有人采用火山巖、礫石等具有較大孔隙的材料作為填料，還有些生物濾池用大

7、孔的聚氨酯泡沫塑料做填料。用均一的無機填料不僅可以解決填料壓縮問題，而且還可以降低水頭損失。無機填料提供的是無營養(yǎng)物或接種的環(huán)境，其所需的較低的水力負荷使干燥更加容易。采用無機混合填料的生物濾池必須小心地對其進行管理，提供適當?shù)奶盍辖臃N環(huán)境，小心地控制水的流量，營養(yǎng)物的添加要有規(guī)律性。總之，如果這些問題能夠解決的話，無機填料可以提供最大的降解率，也可以使生物濾池做得更小。實際運行中，采用可編程的邏輯編輯器對生物濾池的運行進行監(jiān)控，以便調整運行參數(shù)，反常條件下可以關掉系統(tǒng)。用木片或肥料做填料的生物濾池同無機混合填料生物濾池相比，其運行和管理