挥发性有机污染气体生物处理技术研究进展

挥发性有机污染气体生物处理技术研究进展

李有达 ,欧嘉玮

紫科装备股份有限公司，广东省广州市 510000

摘要：在工业飞速发展的背景下，企业在生产过程中，排放出大量的有害气体，如氯气、氨气、苯、硫化氢、甲醛等，严重侵害人民的身体健康，导致我国生态问题日益严重。而挥发性有机废气中硫化物、氨气等气体，具有一定的毒性，也是造成我国大气污染的重要因素之一，当此类有毒气吸入过多会导致人们出现生命安全，因此，必须加强对工业挥发性有机气体的处理技术。生物处理技术在治理挥发性有机废气中的应用，能够有效降低挥发性有机废气在空气中的含量，并且成本低，技术高效且容易操作，能够针对不同类型的挥发性有机废气进行针对性处理，如生物滴滤塔、生物滤池、生物洗涤器的应用，已经在挥发性有机废气的治理中取得一定的成绩。

关键词：挥发性；有机废气；生物处理技术

1处理技术概述

1.1生物处理技术

生物处理技术在挥发性有机废气处理中的应用确实可以有效降低空气中挥发性有机物的含量。其中，“吸收-生物膜”法是一种常见的生物处理技术。该方法通过浓度梯度和水介质，将挥发性有机废气分解至生物膜上，并利用特殊工艺将其分解为无害气体，如水和二氧化碳。随着科技的进步，又出现了“吸附-生物膜”技术，该技术利用相同的方法将有害气体吸附至生物膜上，然后利用微生物将其分解成无害气体。这些生物处理技术的原理是利用微生物的代谢能力，将有机物分解为无害的物质。在“吸收-生物膜”法中，生物膜是一种富含微生物的薄膜，通过将挥发性有机废气在水中溶解，然后通过浓度梯度将有机物分解至生物膜上，微生物在膜上进行代谢作用，将有机物分解为无害的水和二氧化碳。而在“吸附-生物膜”技术中，有害气体直接被吸附到生物膜上，然后再经过微生物的代谢分解过程，将其转化为无害气体[1]。生物处理技术具有许多优点，例如高效、低能耗、环保等。它可以有效降低挥发性有机废气的含量，改善空气质量，保护人们的健康。然而，生物处理技术在应用过程中也面临一些挑战，如微生物的选择和培养、废气的处理效率等问题。因此，需要进一步研究和改进生物处理技术，以提高其处理效率和适用性。

1.2挥发性有机废气

挥发性有机废气的产生主要源于工业生产过程中的各种有机物的挥发。这些有机物多为工业生产中使用的溶剂、溶剂剂型、挥发性有机化合物等。由于这些有机物的沸点较低，因此容易在常温下挥发成气体状态，进而以类似蒸汽的形式存在。这些挥发性有机废气对人类健康造成的危害主要有两个方面。首先，挥发性有机废气中的有机物可能具有毒性或致癌性，长期接触或吸入这些废气可能会对呼吸系统、神经系统和肝脏等产生不可逆的损害。其次，挥发性有机废气中的有机物与其他大气污染物反应，形成臭氧和细颗粒物等二次污染物，对空气质量和环境造成进一步的污染。

2挥发性有机废气生物处理技术

生物处理技术在挥发性有机废气中应用，主要是将有害气体分解转移至生物膜，利用微生物的作用将其转化成氧气、水、二氧化碳等无害气体的过程，在净化空气的同时还能开发无害资源再利用。生物处理技术在应用过程中具有众多优点，它的运行成本低，在工业企业中的应用能够减少企业的成本消耗，技术手段简单，容易上手且操作失误率小，挥发性有机废气处理效果好，明显降低大气中挥发性有机废气的含量。在生物处理技术中，废气净化是重要环节，在改善空气质量的同时还能开发利用有机资源，目前我国废气净化环节主要以生物滤池、生物滴滤塔、生物洗涤器三种手段，在挥发性有机废气的处理中发挥重要作用。

2.1生物滤池

生物滤池净化手段原理是将挥发性有机废气中的杂质颗粒物及污染物进行过滤，将过滤后的废气进行湿度以及温度的把控，送入生物滤池中进行分解，随后到载体外，通过微生物将有害气体净化成氧气以及二氧化碳等，因此在进行挥发性有机废气净化时，微生物的作用是非常大的，它是将有害废气分解的重要步骤，是实现净化空气的关键。在进行生物滤池挥发性有机废气处理时，挥发性有机废气的浓度在1000mg/m³最为适宜，这种方法具备操作简单，并且二次污染的概率低的优点，但是生物滤池也存在一定的弊端，生物滤池的占地面积较大。现阶段，由于生物滤池的优点，在我国挥发性有机废气处理中应用较多，对生物滤池技术的科研也较为广泛。在生物滤池处理挥发性有机废气中，降解材料使用甲苯，甲苯的降解效率较好，经过实验得出，甲苯降解霉菌的效率可以达到90%左右。另外在进行挥发性有机废气生物滤池处理时，挥发性有机废气的浓度含量越小，净化的效率越高，挥发性有机废气的空气含量越高，相对净化的效率较差，一般挥发性有机废气在空气中的质量浓度在25mg/m³以上的效果最佳，净化程度可以高达97%左右。

2.2生物滴滤塔

生物滴滤塔对挥发性有机废气的处理非常有效，它是通过填充物为载体，在填充物的表面培养形成生物膜，进而达到挥发性有机废气的净化[2]。在进行填充物培养生物膜之前，应将填充物应用无机盐水进行打湿，在打湿过程中要按照一定的规律，从上到下均匀地将无机盐水喷洒至填充物表面，直至将无机盐水浸泡至所有填充物，最后在生物滴滤塔地的部位将多余的无机盐水流出，将排除的无机盐水收集储存，可以进行回收利用。在挥发性有机废气处理进行中，挥发性有机废气是通过生物滴滤塔的塔底进入装置内部，在生物滴滤塔内部挥发性有机废气与已经形成的生物膜进行反应，将挥发性有机废气中的有害气体净化，将净化后的氧气、二氧化碳、水等从生物滴滤塔的塔顶释放，并将新陈代谢物排放出来。生物滴滤塔在进行挥发性有机废气处理时，具有操作简单且效率高的特点，但是其填充物要进行定期更换，防止填充物造成堵塞的现象发生。生物滴滤塔具有众多优点，但是在我国这种技术使用较少，目前生物滴滤塔在我国处于试验阶段，对不同的填充物进行实验，达到最好的挥发性或有机废气处理效果。在实验中，将填充物分为热解炭以及木屑炭两大种类，采用微生物净化的实验来研究两种填充物的性能，经过实验数据对比得出结论，两种填充料中混合填充料的净化效率较高，净化程度高达92%左右。

2.3生物洗涤器

传质洗涤器以及生物降解洗涤器是生物洗涤器的重要组成部分，在进行挥发性有机废气处理中，微生物将以悬浮的状态在洗涤器内，利用水相以及生物性流动的特点进行反复循环。在进行生物洗涤器净化生物时，需要采用活性污泥作为洗涤悬浮液。生物洗涤器在挥发性有机废气处理工作中，具有一定的优点，操作较为简单，并且规避了生物滴滤塔的缺点，填充物不容易造成堵塞。同时，生物洗涤器技术存在一定的不足，在进行挥发性有机废气处理时，工作量小，并且挥发性有机废气空气中含量较高，且难容有机废气，生物洗涤器净化程度较差，不建议使用。现阶段，我国生物洗涤器净化挥发性有机废气处理技术水平相对落后。在生物洗涤器降解挥发性有机废气实验中发现，有机废气降解的速度受负荷影响，负荷小，挥发性有机废气的净化速度就会减慢，并且在一定程度上影响生物洗涤器运行的稳定性。

3结语

挥发性有机废气对人们的危害非常大，近年来我国城市雾霾情况严重，因此研究挥发性有机废气技术是时代发展的必然趋势。生物处理技术在挥发性有机废气中的应用，能够有效地降低空气中有害气体的含量，达到净化空气的效果。三种生物处理技术，生物滤池、生物滴滤塔、生物洗涤器都存在一定的优点以及弊端，为了提高生态文明建设，必须提升生物处理技术，提高我国挥发性有机废气处理的质量以及效率。

参考文献

[1]金乐娟.挥发性有机废气治理技术分析[J].中国资源综合利用，2021，39（11）：167-169.

[2]张仲芳，汪海鹏，李芙荣.关于挥发性有机废气治理技术的发展探讨[J].绿色环保建材，2021，（03）：56-57.