引言：近年來，隨著有機(jī)工業(yè)和石油化工的迅速發(fā)展，以及有機(jī)廢氣的無節(jié)制排放，使得進(jìn)入大氣層的有機(jī)廢氣越來越多，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越大。對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)展起來的。生物凈化實(shí)質(zhì)上是一種氧化分解過程: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的能源或養(yǎng)分,轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物或細(xì)胞組成物質(zhì)。與廢水生物處理過程的大區(qū)別在于:廢氣中的有機(jī)物質(zhì)首先要經(jīng)過由氣相到液相(或固體表面液膜)的傳質(zhì)過程,然后溶解于液相中的有機(jī)成分在濃度差的推動下,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程中作為能源和營養(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)物通過上述過程不斷減少,從而被凈化。
2、生物處理技術(shù)的原理
對于生物法凈化廢氣的機(jī)理研究到今沒有一個統(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)上是通過微生物的代謝活動將復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵螣o機(jī)物和其它細(xì)胞質(zhì)。主要經(jīng)歷三個階段：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)物氧化分解的過程中,得以生長、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)用微生物對各種污染物有較強(qiáng)的抵抗力與適應(yīng)性。通過篩選培養(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，微生物通過新陳代謝將有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物分解為簡單的無機(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、對大氣環(huán)境無二次污染等優(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吸收劑中微生物的作用來實(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，廢氣從管內(nèi)通過時(shí)，氣相的污染物通過擴(kuò)散作用，由膜轉(zhuǎn)移到液相，在微生物的作用下得到降解。通過在膜的一側(cè)加入吸收劑的方式,利用吸收劑對不同氣體的溶解作用來分離、凈化氣體,吸收劑須對揮發(fā)性有機(jī)廢氣有很高的溶解性,而對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,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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