引言：近年來(lái)，隨著有機(jī)工業(yè)和石油化工的迅速發(fā)展，以及有機(jī)廢氣的無(wú)節(jié)制排放，使得進(jìn)入大氣層的有機(jī)廢氣越來(lái)越多，大氣污染越發(fā)嚴(yán)重。酸雨、冰雹等天氣出現(xiàn)的范圍和頻率也越來(lái)越大。對(duì)人類的生活以及健康產(chǎn)生重大影響。呼吸道，眼部逐漸增多。新興的有機(jī)廢氣生物處理技術(shù)利用微生物對(duì)各類污染物均有較強(qiáng)、較快的適應(yīng)性，并可以將其作為代謝底物而降解、轉(zhuǎn)化。與常規(guī)的廢氣處理技術(shù)相比，有機(jī)廢氣生物處理技術(shù)具有更加明顯的優(yōu)良性。
1、生物處理技術(shù)的基本概念
生物法凈化有機(jī)廢氣是在已成熟的采用微生物處理廢水的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。生物凈化實(shí)質(zhì)上是一種氧化分解過(guò)程:附著在多孔、潮濕介質(zhì)上的活性微生物以廢氣中有機(jī)組分作為其生命活動(dòng)的能源或養(yǎng)分,轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物或細(xì)胞組成物質(zhì)。與廢水生物處理過(guò)程的大區(qū)別在于:廢氣中的有機(jī)物質(zhì)首先要經(jīng)過(guò)由氣相到液相(或固體表面液膜)的傳質(zhì)過(guò)程,然后溶解于液相中的有機(jī)成分在濃度差的推動(dòng)下,進(jìn)一步擴(kuò)散到介質(zhì)周圍的生物膜,進(jìn)而被其中的微生物捕捉吸收;在此條件下,進(jìn)入微生物體內(nèi)的污染物在其自身的代謝過(guò)程中作為能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解,產(chǎn)生的代謝物一部分溶入液相,一部分作為細(xì)胞物質(zhì)或細(xì)胞代謝能源,還有一部分則析出到空氣中。廢氣中的有機(jī)物通過(guò)上述過(guò)程不斷減少,從而被凈化。
2、生物處理技術(shù)的原理
對(duì)于生物法凈化廢氣的機(jī)理研究到今沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的理論，荷蘭學(xué)者依據(jù)吸附操作的“雙膜理論”提出的生物膜學(xué)說(shuō)在全球范圍內(nèi)有較大的影響力，為多數(shù)人所接受和認(rèn)可。該法實(shí)質(zhì)上是通過(guò)微生物的代謝活動(dòng)將復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單無(wú)機(jī)物和其它細(xì)胞質(zhì)。主要經(jīng)歷三個(gè)階段：氣液轉(zhuǎn)化階段、生物吸附吸收階段和生物降解階段。
所謂生物膜既是由微生物群體在固體載體表面構(gòu)成的粘性膜結(jié)構(gòu)。在潤(rùn)濕環(huán)境下,微生物以廢氣中的有機(jī)碳作為能源,在將廢氣中的有機(jī)物氧化分解的過(guò)程中,得以生長(zhǎng)、繁殖并形成具有一定厚度的膜。這種生物膜尤其在處理低濃度或生物可降解性強(qiáng)的廢氣時(shí),具有更強(qiáng)的優(yōu)良性。
3、生物處理有機(jī)廢氣工藝的特點(diǎn)
生物處理有機(jī)廢氣主要是應(yīng)用微生物對(duì)各種污染物有較強(qiáng)的抵抗力與適應(yīng)性。通過(guò)篩選培養(yǎng)，選出具有較強(qiáng)性能的自養(yǎng)菌或異養(yǎng)菌菌種。在一定的環(huán)境條件下，微生物通過(guò)新陳代謝將有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物和細(xì)胞組成物質(zhì)。與傳統(tǒng)的廢氣處理技術(shù)相比,生物處理技術(shù)具有去除效率高、投資成本低、耗能低、對(duì)大氣環(huán)境無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),由于廢氣生物處理吸收劑的再生可直接通過(guò)吸收劑中微生物的作用來(lái)實(shí)現(xiàn),而不需要像理化吸收和吸附那樣的專門設(shè)備,從而簡(jiǎn)化了工藝流程和工業(yè)設(shè)備,降低運(yùn)行操作費(fèi)用。
生物處理有機(jī)廢氣的技術(shù)是一項(xiàng)新興的生物技術(shù)，現(xiàn)階段，其主要的處理工藝包括：生物過(guò)濾法、生物滴濾法、生物洗滌法。同時(shí)隨著廢氣處理技術(shù)的深入研究，加之實(shí)際污染廢氣中，氣體的溶解性及可生物降解性差異很大，一些新型的生物處理方法，復(fù)合式生物反應(yīng)器、膜生物反應(yīng)器和低pH值生物濾池等也漸漸受到人們的關(guān)注，并得到良好的效果。這里主要向大家介紹膜生物反應(yīng)器處理有機(jī)廢氣。
膜生物反應(yīng)器主體由并聯(lián)的中空纖維膜管組成，微生物在管間的液相中生長(zhǎng)，廢氣從管內(nèi)通過(guò)時(shí)，氣相的污染物通過(guò)擴(kuò)散作用，由膜轉(zhuǎn)移到液相，在微生物的作用下得到降解。通過(guò)在膜的一側(cè)加入吸收劑的方式,利用吸收劑對(duì)不同氣體的溶解作用來(lái)分離、凈化氣體,吸收劑須對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣有很高的溶解性,而對(duì)空氣中的其他成分基本上不溶解。使需要接觸的兩相分別在膜的兩側(cè)流動(dòng),兩相的接觸發(fā)生在膜孔內(nèi)或膜表面的界面上,這樣就可避免兩相的直接接觸,防止了乳化現(xiàn)象的發(fā)生。
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