生物法净化在工业废气处理中的运用

冯权识

佛山市诺普材料科技有限公司广东佛山528234

摘要：随着我国经济快速发展，人民生活水平不断提高，我国的环境污染问题，尤其是大气污染问题，引起了全社会的关注，政府也在加强对空气污染治理的投入，目前来看生物法净化对于治理工业废气具有一定的高效性和经济性，是学术界关注的研究热点，本文通过对生物法净化的工作原理的介绍，详细论述了三种生物法净化的处理工艺，并对生物法净化的影响因素进行了分析，希望能够对工业废气治理提供理论指导和技术支持。

关键词：生物法净化；工业废气处理；运用

1生物法净化工业废气的原理

生物净化是一种氧化分解过程，填料上的活性微生物以废气中的有机组分作为能源或养分，转化成简单的无机物或细胞组成物质。生物法净化进行废气处理的基本过程有如下。

第一步，让工业废气的污染物质与水充分接触，让有毒物质充分溶解于水，也就是由气相进入液膜。

第二步，在浓度差的推动下，已经溶解于液膜的污染物将进一步扩散到生物膜，在这一过程中，污染物将被生物膜中的微生物充分吸收。

第三步，污染物在进入微生物的体内后，在微生物体内进行代谢，并作为生物体的营养物质被分解，代谢物一部分重回液相，另一部分以气态的形式扩散到大气中。生物法净化对于工业废气的处理分为传质过程与降解过程，通过这两个过程达到污染物减少与净化的目的。

2生物法净化工业废气的主要工艺

生物滤池、生物滴滤、生物洗涤是三种比较常用的生物法净化的工艺。生物滴滤工艺有很强的降解有机物的能力，在有机废气处理方面的应用范围更广。生物滴滤工艺的反应器的稳定性问题，还有待进一步的研究。生物过滤主要应用于除臭，在有机废气的处理方面应用比较少。

2.1生物滤池工艺

生物滤池的工艺设备比较成熟，是最早开始研究的生物法净化工艺。早期用于处理硫化氢等臭味废气。它是由封闭或敞开容器中的多孔填料床组成，填料床一般是堆肥、土壤、树皮、骨壳等多种具有适度透气性、通水性、持水性的天然有机填料按照一定比例组成。首先要将工业废气经过滤器去除废气中的颗粒物，废气要从滤池的底部进入，由于填料中附着微生物，废气中的污染物能够被这些微生物降解。在处理废气污染的过程中，要根据具体情况进行补水，保证气体能够连续通过。

生物滤池具有操作简单、成本较低、使用设备较少等优势，特别适合处理流量比较大、浓度比较低的废气。但缺点是占地面积比较大；微生物代谢会导致填料矿化，长期的基质累积对于传质效果产生影响，每隔几年就需要更换新的填料；对于pH值的控制也并不容易；在装过滤料的时候需要添加固体缓冲剂，缓冲剂用完也需要再次更新。

2.2生物洗涤工艺

不同于生物滤池和生物滴滤，生物洗涤工艺不需要填料，它是由再生池和洗涤塔组成的一个活性污泥处理系统。废气从底部进入之后通过循环液喷淋或鼓泡溶于液相，随悬浮液流到再生池中，加入空气进行充氧再生，在再生池中，污染物被微生物氧化降解，流出液可以循环多次使用。最常见的生物悬浮液是活性污泥悬浮液，吸收过程和再生过程的时间不同，两个过程是相互独立的。

生物洗涤工艺具有压降小，反应条件容易控制，不易堵塞，可以处理含颗粒的废气等优点。缺点是使用的设备比较多，投入成本和运行成本比较高，需要外加营养和曝气设备来保证再生池的顺利降解和控制温度与pH值，只有这样才能让微生物具备最佳的代谢条件。虽然能够处理含颗粒的废弃，但长期大量的颗粒沉积也会导致效率降低，因此对溶解性比较好的污染物处理效率比较高。

2.3生物滴滤工艺

生物滴滤工艺是以填料作为载体来促进微生物生长，填料要具有适合的孔隙率、比表面积、较好的持水性。目前我国比较常用的填料是聚氨酯泡沫、生物陶粒、活性炭。废气污染物从滴滤床底部进入，与此同时在塔顶喷淋无机盐营养液，沿着填料上的生物膜滴流，污染物溶解于水后被填料上附着的微生物吸收，并在微生物体内进行代谢分解。代谢分解后的多余营养液从塔底排出后可以进行循环使用。因为代谢物能够被连续流动的营养液冲刷掉，因此可以防止填料堵塞。

生物滴滤工艺的优点是操作比较简便，成本比较低，净化效率比较高，而且能够通过调节喷淋液的pH值、温度、湿度等手段来控制反应条件，保持微生物的活性。缺点是只有一个反应器，使用负荷比较大。总的来说，相比生物过滤工艺，生物滴滤工艺是更为有效的生物法净化工艺。

3影响生物法净化效率的因素

生物法净化在处理中低浓度废气方面具有效率高、成本低、不产生二次污染等特点。但生物法净化在废气处理的过程中，其处理效率也会受到填料、微生物等各种因素的影响。

3.1填料

填料是整个净化系统能否有效运行的关键因素，部分填料还担负着为微生物提供营养物质的重要任务。因此在进行填料选择时，要综合考虑填料的密度、孔隙率、持水能力、pH值、比表面积等多种因素。在满足各种条件的前提下还要控制成本，目前胶原海藻酸钙、珍珠岩和堆肥、湿混合废木料、泥炭、颗粒活性炭等材料是比较常用的填料。合成填料因具有良好的使用性能，已经成为学术界研究的热点。

3.2营养物

微生物新陈代谢的基础是营养物，优化营养成分可以增加微生物活性，提高废气净化效率。主要的营养物包括水、碳、氮、无机盐、生长因子。水是营养物最重要的组成部分。

3.3微生物

选择适合的、具有高效降解能力、环境适应能力强的微生物，是目前学术界在废气处理方面的研究热点。有学者认为，高效纯种微生物对于废气的处理效率更高，高效纯种微生物是目前很多学者都在研究的课题。高效纯种微生物对于环境条件比较敏感，因此对环境条件的要求比较高，所以也有学者认为微生物并非越纯越好，用活性污泥作为混合菌种能够增强微生物的适应能力。

3.4压降

床层压降对操作成本具有重要影响，是非常重要的工艺参数。有机填料虽然可以为微生物提供营养，但填料矿化问题会导致压降增加。

4结语

综上所述，随着工业废气污染问题的日益严重，不仅造成了生态环境的破坏，也影响了人类的生产生活，并对人类身体健康造成严重威胁。随着人们环保意识的不断加强，全社会都在关注高科技的环保技术手段的研究，生物法净化作为一种高效、经济、环保的工业废气处理技术，在大气污染治理方面具有非常好的应用前景，

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