揮發性有機廢氣生物處理技術研究進展

摘要：在工業發展過程中，廢氣處理是重難點問題，對此，應采取科學、合理的方法，加強對工業廢氣處理效果。本文主要探討了揮發性有機廢氣生物處理技術研究進展，希望能夠為相關工作者提供借鑒。

關鍵詞：揮發性有機廢氣；生物處理技術；研究進展

中圖分類號：X701.7 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）03-0041-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.023

Abstract：In the process of industrial development， gas processing is heavy and difficult problems， this also should adopt scientific and reasonable method， strengthen the industrial waste gas treatment effect， this paper mainly discusses the volatile organic waste gas biological treatment technology research progress， hope to provide reference for relevant workers.

Key words： Volatile organic waste gas； Biological treatment technology； Research progress

目前我國有許多的工業企業，如石油、化工、印刷等，經常排放有機廢氣，對我國環境造成了嚴重的污染，對人們的健康也產生了嚴重的威脅。揮發性有機廢氣的成分主要包括硫化物、烴類以及氨等，部分有機廢氣具有一定的毒性，所以必須加強揮發性有機廢氣的治理，可以進行回收利用。所以本文在此進一步探討揮發性有機廢氣生物處理技術研究進展，以此提高揮發性有機廢氣的處理技術水平。

1 生物法處理揮發性有機廢氣的基本理論

目前我國部分城市揮發性有機廢氣較為嚴重（如表1所示），所以還應采用合理的方法，對揮發性有機廢氣進行處理。在處理揮發性有機廢氣過程中，采用生物法處理，可以達到良好的效果。針對生物法處理揮發性有機廢氣已經進行較多的探究，目前應用較為廣泛的“吸收-生物膜”處理方法，是由荷蘭學者提出的。“吸收-生物膜”處理方法是在溶入濃度梯度作用下，將被水吸收的揮發性有機物擴散到生物膜上，通過與微生物接觸后，對污染物進行的分解，將其分解成無害物質，如H2O、CO2等。之后相關工作者針對“吸收-生物膜”處理方法進行了完善，并提出了新的生物處理方法，即“吸附-生物膜”。利用該方法進行處理時，生物膜表面直接吸附污染物，通過與微生物接觸后，將污染物分解成H2O、CO2等物質[1]。從上述內容可知，生物法處理揮發性有機物，其重點在于吸附降解，完善了以往的生物處理理論。如下表所示[2]：

2 揮發性有機廢氣的生物法處理技術

在處理揮發性有機廢氣過程中，利用生物法處理技術，主要是對廢氣進行轉移，使其吸附在液膜上，使得污染物在新陳代謝作用下，實現有效降解，最終轉化為成H2O、CO2等無害化物質，進而實現揮發性有機廢氣的有效凈化。生物法處理技術具有較多的優點，具體表現在安全性好、操作簡單、處理效果好以及投資運行費用低等。目前采用生物法處理技術進行廢氣物的凈化，其涉及的裝置主要包括三種，即生物濾池、生物滴濾塔以及生物洗滌器裝置等。

2.1 生物濾池

利用生物濾池對廢氣進行處理，具體過程如下：首先利用生物濾池中的過濾器將廢氣中的顆粒物進行去除，其次對濕度以及溫度的進行調節，之后使廢氣進入生物濾池中，廢物污染物以及氧氣經過生物填料層進行擴散，之后到載體外層的水膜被氧化分解成無害物質。在處理揮發性有機廢氣體時，微生物發揮了至關重要的作用，并且通過生物濾池能夠將揮發性有機廢氣中的大部分有害物質處理掉，可以達到良好的處理效果。一般情況下，濃度在1000mg/m3以下的有機廢氣處理過程中適合采用生物濾池，該方法具有二次污染小、設備簡單易操作等優點，但是也存在一定的不足，主要表現在濾池面積大等方面。

目前在揮發性有機廢氣處理過程中，生物濾池應用較為廣泛，并對生物濾池的應用研究較多。生物濾池裝置設計，高效降解菌采用甲苯，之后進行檢驗，檢驗結果表明：在一定的條件下，利用甲苯作為高效降解菌，最高降解率可以達到89.7%；研究人員改進了生物過濾塔，通過實驗研究表明，有機廢氣入口濃度在25mg/m3以下，凈化效率可以達到97%以上，當濃度在25mg/m3以上，隨著進口氣體流量增加，凈化效率會下降[3]。

2.2 生物滴濾塔

生物滴濾塔是有效處理揮發性有機廢氣的技術之一。一層或多層填料填充塔是生物滴濾塔的主體部分，填料表面為生物膜，需要進行馴化培養。填料層應噴灑一些可溶性無機鹽，在噴灑過程中，應按照自上而下的順序，進行均勻的噴灑，之后從塔底排出，并對排出的可溶性無機鹽進行循環利用。采用生物滴濾塔處理揮發性有機氣體時，廢氣從塔底進入后，揮發性有機廢氣與塔內的生物膜接觸后，廢氣會進行分解以及凈化，并從塔頂釋放處理后的氣體，并隨著廢液排除代謝產物。據相關資料顯示，生物滴濾塔具有較大優勢，主要有凈化效率高、操作簡單等優點，但是對于填料需要定期進行更換，否則容易造成生物量堵塞。

生物滴濾塔在國內應用不夠廣泛，正處于研究階段，相關工作者在研究生物滴濾塔時，填料采用的是菌絲體熱解碳，塔中填裝的填料有兩種，一種為熱解碳，另一種為木屑和木屑單，并采用并聯方式，然后實施微生物凈化苯乙烯氣體實驗。與單一填料相比，混合填料掛凈化速度快，在一定條件下，凈化效率可以達到92%以上[4]。

2.3 生物洗滌器

生物洗滌器主要由兩部分組成，一部分為傳質洗滌器，另一部分為生物降解反應器。微生物群存在于洗滌器中，并以懸浮狀態呈現，在生物相和水相流動過程中，采用的是循環方式。在使用生物洗滌器時，需要洗滌懸浮液，常用的是活性污泥。對廢氣處理后，需要間隔一段時間才能實現再生。在處理揮發性有機廢氣時，采用生物洗滌器進行處理，其優勢在于生物填料不易堵塞、反應器操作條件易控制等。但是也存在一定的不足，主要表現在處理氣量小。一般情況下，在對難溶性廢氣進行處理過程中，不宜采用生物洗滌器[5]。

目前，生物洗滌器處理廢氣在我國應用還不夠成熟，國內相關工作者對氯苯廢氣進行生物降解的實驗，通過實驗結果表明，降解速率受負荷影響，氯苯降解速率在負荷F<0.8mg/（g3·h）條件下能夠達到90%左右。相關工作者在處理苯酚時，通過生物洗滌進行處理，通過實驗結果表明，在洗滌過程中，苯酚會進行積累，對系統穩定性會產生影響[6]。

3 總結

總之，生物處理技術在揮發性有機廢氣體中能夠產生良好的效果，所以在對揮發性有機廢氣處理過程中，還應加強對生物處理技術的應用力度，以此加強對揮發性有機廢物的處理效果。本文主要對生物濾池、生物滴濾塔以及生物洗滌器三種生物處理技術及其研究進展進行了詳細的分析以及探討，目前生物濾池、生物滴濾塔在國內應用的較為廣泛，生物洗滌器裝置應用還不夠成熟，正處于研究階段，筆者認為未來我國還應加強對生物處理技術的不斷研究，以此促進我國處理揮發性有機廢氣處理技術發展。

參考文獻

[1]劉超，廖雷，彭娟等.揮發性有機廢氣生物處理技術研究進展[J].環境工程，2016，34（4）：95-99.

[2]羅秋容，黃世裕.分析有機廢氣新型處理技術應用的研究進展[J].環境與發展，2017，29（08）：91-92.

[3]李聰，劉有智，焦緯洲等.有機廢氣新型處理技術研究進展[J].現代化工，2014，34（2）：24-26，28.

[4]張占生.固定化微生物凈化揮發性有機廢氣研究[D].廣州：廣東工業大學，2013.

[5]邢巍巍.揮發性有機廢氣處理技術及前景展望[J].城市建設理論研究（電子版），2012，（2）：45.

[6]汪涵，郭桂悅，周玉瑩等.揮發性有機廢氣治理技術的現狀與進展[J].化工進展，2009，28（10）：1833-1841.

收稿日期：2018-01-17

作者簡介：簡錦泉（1984-），男，本科，中級，研究方向為環境保護。