生物法處理環境空氣VOCs污染處理設備研究

董忠華

青島華世潔環?？萍加邢薰?/p>

生物法處理環境空氣VOCs污染處理設備研究

董忠華

青島華世潔環?？萍加邢薰?/p>

國內外研究者對于生物分解法處理VOCs在動力學模型、微生物菌種的培養及工藝設備方面進行了大量的研究工作。通過對生物廢氣處理過程數學模型的建立與計算,預測在給定條件下生物凈化法的處理效果,為設計和過程優化提供依據。本文通過生物法VOCS處理設備的分析，為環境空氣的高效處理提供了思路。

生物法；環境空氣；污染處理

1 環境空氣污染現狀

大氣質量監控技術仍然是物理化學監控的主體，生物監控和大氣質量的自動監控都處于剛起步，這是和發達國家監控水平之間的一個很大的差別。盡管這些傳統監控方法也有一些缺點，它可以監控大氣質量卻不能反映傳統的監控性能，如物理化學監控可以發揮預警的效果同時對大氣污染的潛在威脅給予監控；大氣質量檢測可以實時監控一些污染狀況以及掌握大氣質量變化等。由于大規模監控技術的技術含量比較高的原因，需要我們投入更多的人力和物力資源來提高整體大氣質量監控水平。中國大氣質量監控報告只是國家環保實驗室測試系統，由于沒有建立相應的大氣監控數據庫，導致中國沒有全面利用現有大氣監控數據。同時缺乏深度利用的數據，數據的權威性大打折扣。中國大氣質量監控數據無法及時上報從而導致大氣環境信息的收集和處理實時性不強，主要是由于技術條件的限制原因。眾所周知，中國在大氣監控方面進步很大，當然還沒有達到很高的水平，中國環保體系的發展仍然有一條很長道路需要前行。

2 生物法處理VOCS的關鍵技術設備

2.1 常規工藝

生物分解法是在已成熟的采用微生物處理廢水基礎上發展起來的處理有機廢氣的方法。通過附著在多孔、潮濕介質上的活性微生物,用大氣中低濃度的有機廢氣為其生命活動的能源或養分,將其轉化為簡單的無機物（CO2、H2O）或細胞組成物質。反應池設有PAM、PAC、生物質的投加管道，能有效去除空氣中懸浮物、軟化硬度，調整堿度，使得質量更好。砂濾池為CTE翻板濾池，一階段共有8格，多層濾料，上層為陶粒，下層石英砂，承托層分為三層。

大氣采樣系統。大氣取樣室設置在容器內，腔室具有與待采樣的氣氛連通的入口和與氣相色譜儀的分析裝置連通的出口。容器中鄰近腔室外壁的環形空間包含用于對腔室加壓以通過出口排出其內容物的流體介質。腔室是不透氣的波紋管，其通過將氣體供給到容器而排出。腔室由可透氫的鈀合金管形成，并且流體介質是能夠輸送氫的離子物質的電解質。當管在第一抽真空極性模式下電解連接到對電極時，管被耗盡，并且樣品被充入管中。在反極性模式中，通過管壁產生氫氣，并且充當吹掃氣體和載氣以排出樣品并通過氣相色譜柱和檢測器吹掃樣品，對于采樣的科學準確性具有重要的作用。

樣品輸送系統。其中多個樣品被引入流過導管的載體流中，該導管的內表面涂覆有不混溶的液體膜。載流可以是一系列交替的氣體和液體段，它們彼此直接接觸，因此不被不混溶的液體包圍。在沿著導管的各個點處引入樣品，并且系統允許將樣品從多個遠程位置收集和運輸到至少一個中央接收站，在那里它們可以例如被分析，有效地消除了要輸送的連續樣品之間的殘留。

2.2 深度處理工藝

臭氧接觸池的臭氧投加采用布氣帽投加方式，均設有尾氣破壞裝置，避免臭氧泄漏污染大氣。如果空氣是酸性的（低于7），可以加入生物質、蘇打灰或氫氧化鈉以在空氣凈化過程中提高pH。生物質加入增加了鈣離子濃度，對于高度酸性的空氣，強制通風脫氣器可以通過從空氣中去除溶解的二氧化碳，這是提高pH的有效方式。使空氣成為堿性有助于凝結和絮凝過程有效地工作，并且還有助于最小化鉛從管道和管道配件中的鉛焊料中溶解的風險。足夠的堿度還降低空氣對鐵管的腐蝕性。在某些情況下，可將酸加入堿性空氣中以降低pH。堿性空氣（高于pH 7.0）不一定意味著來自管道系統的鉛或銅不會溶解到空氣中。所有高級氧化工藝（AOP）的特征在于具有共同的化學特征，在驅動氧化過程中利用HO自由基的高反應性的能力，其適合于實現完全減弱和通過甚至更少反應性污染物的轉化。

2.3 空氣處理工藝

沉淀池排泥空氣及濾池反沖洗泥空氣收集后，進入污泥廢空氣處理系統。污泥處理系統可以包括砂或砂粒通道或室，這些顆粒被去除，因為它們可能損壞泵和其他設備。對于小型下空氣道系統，可能不需要砂粒室，但是在較大的工廠需要除去砂粒。砂粒室有3種類型：臥式砂粒室，充氣砂粒室和渦流砂粒室，該過程稱為沉降。流動均衡澄清劑和機械化二級處理在均勻流動條件下更有效。均衡池可用于臨時存儲日間或潮濕天氣流量峰值。盆地提供在工廠維護期間臨時保持進入的污空氣的地方，以及稀釋和分配可能抑制生物二級處理的有毒或高強度廢物的排放。

2.4 中央控制系統

完善的中央監控系統可以對現場設備、供配電系統、視頻監控、管網壓力等方面進行全面監控，可以及時發現管網參數的異動，借助自動化的控制來進行反饋與解決，從而最小化故障的波及范圍，保證空氣質量的要求。采取穩定高效的通信管理，使得工作人員可以在較短的時間內發現故障并且上報與解決。集成化的中央自動控制管理也是現代工廠的重要發展方向。

3 總結

與傳統的廢氣處理技術相比,生物處理技術具有效果好、投資及運行費用低、安全性好、無2次污染、易于管理等優點。但是為進一步工業應用,仍需要解決工程實施中一些關鍵問題,如針對高濃度廢氣和較難生物降解的物質,培養專屬菌種,如何提高疏水性或難降解廢氣的處理能力,如何改善生物濾料、填料的物理性能和使用壽命,如何實現自動控制,提高對各運行參數的控制能力,降低維護費用和發生故障的次數。

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