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論生物凈化技術在廢氣處理上的應用原理

關鍵詞:廢水處理 廢氣處理

隨著我國工業的飛速發展,工業廢氣也給環境帶來了極大的污染,其主要污染是對大氣的污染和農業生產的污染。現今對無機廢氣和工業有機廢氣處理主要是采取吸收和凈化的處理方法,對于濃度較低的有機廢氣處理難度相對較大。利用生物凈化技術對工業廢氣進行凈化具有高效、節省資金、減少污染等特點,是應對工業廢氣和減少大氣污染行之有效的技術方法。本文對生物凈化技術在廢氣處理上的應用進行系統分析和論述。  
一.生物凈化技術的主要原理  
生物凈化技術對廢氣處理主要是通過微生物的代謝活動,將工業產生的廢氣轉化為二氧化碳、水、細胞組成物的過程。工業廢氣主要是指具有揮發性的有機化合物,在處理過程中,廢氣的主要先經過氣、液相間的傳質過程,隨后被微生物降解,通過微生物產生的代謝物經生物膜從液相變為氣相,通過以上步驟不斷減少廢氣中的有害物質從而凈化了工業廢氣。可以分解工業廢氣有害物質的微生物有很多,主要分為兩種,一種是以自養菌,另一種為異養菌。自養菌主要利用無機碳為能源,存在于生物除臭塔內,而異養菌是通過氧化有機物來取得能量的,主要是在合適的溫度和有氧條件下,較快的完成生物降解。在生物降解過程中,對于相對易降解的工業廢氣,一般需要十天,而較難降解的,則需要更長的時間。  
二.生物凈化技術在廢氣處理上的應用  
2.1生物過濾器的應用  
生物過濾器在廢氣處理上起到了很大的作用。其主要凈化方法是利用有機廢氣通過載有固定化微生物的載體來進行凈化。人工微生物利用有機廢氣中的有機物質作為能源進行代謝降解。在降解過程中有機廢氣和載體都要提前進行促進,這樣可以加強人工微生物的代謝速度,改善微生物的代謝狀態。在對微生物的促進時需加入人工的營養物為代謝微生物提供代謝能源,主要是以鉀源、氮源、磷源為主。生物過濾器的是沒有流動的液相,當污染物的氣液系數小于1時,就可以得到很好的降解。生物過濾器的一般載體主要包括堆肥、活性炭、土壤等,其優點主要是結構相對簡單、費用較少、操作較為方便、適用性廣。生物過濾器是目前技術較了成熟的廢氣生物處理技術,其已在國內大型企業廣泛應用。  
2.2生物沖刷塔的應用  
生物沖刷塔技術也是廢氣處理技術的主要方法之一。其基本原理是先讓廢氣通過液交換柱進行部分吸收,然后通過生物反應器進行生物降解,并通過液相生物反應器反復的對氣液進行降解過濾,從而達到更好的降解效果。在生物沖刷塔的利用上,主要是降解氣液分配系數較小的廢氣,其優點在于對載體為基礎的生物過濾器和生物滴濾器有較多優點,而缺點在于對液相中菌體生長活動的控制比較困難,對難溶氣體的處理效率不高。  
2.3膜生物反應器的應用  
膜生物反應器主要是由空纖維膜并聯在一起組成的,微生物生存于管間的液相之中,當廢氣通過管內時,污染氣體擴散,通過膜轉移到液相,在微生物的作用下得到降解達到凈化的作用。當應用孔較小時,而中空纖維管在廢氣通過時可以得到很大的接觸面,這樣可以很大的提高膜生物的處理能力,加速降解效果,為一步凈化提供良好的保障。另外,在處理廢氣時選擇具有透過性對污染物有較好效果膜也可以對污染氣體的凈化有較好的效果,而且還可以防止微生物對氣相的污染。相對來說,膜反應也是存在著缺點的,主要是由于菌體不穩定引起的生長過度,造成反應器堵塞,液相處理時發生困難。  
2.4活性污泥法應用  
活性污泥是處理廢氣的典型方法,國外已有成功應用活性污泥法同時處理廢氣和有機廢氣的報道。活性污泥處理有機廢氣的作用機理是:廢氣通過風機輸送到活性污泥曝氣池底部,廢氣中的污染物溶解在液相中,并隨之吸附到活性污泥上,在微生物的作用下得到生物降解。值得注意的是有機廢氣中的含硫化合物、苯胺、苯酚等成分會對硝化反應產生抑制作用,因此在利用活性污泥法處理有機廢氣的同時,需要關注其對廢氣處理效果的影響,尤其是對于廢氣處理負荷大的廢氣處理廠。活性污泥法優點在于,可以利用現有廢氣處理裝置同時實現有機廢氣的凈化,基本不需要追加投資。對于有機負荷不高的活性污泥廢氣處理廠,同時進行有機廢氣的處理是可行和經濟的。但此法不適于在高負荷的廢氣處理廠使用,且廢氣中的酸性氣體等成分可能會對廢氣處理裝置造成腐蝕。