生物法在工業廢氣處理中的應用

文_左傳梅 佛山市環境工程裝備有限公司

1 工業廢氣對環境的危害

1.1 含氮廢氣污染

含氮廢氣主要的組成部分有NO和NO2，在氣流層中，這兩種氮氧化合物都有著極大的毒性。NO2主要來源于化石燃料燃燒，NO主要來源于氨在大氣中的氧化和微生物在土地中的硝化，如森林火災、閃電等情況。在這些氮氧化合物經過雷電或光照等反應之后，就會形成含有氮元素的有機污染物，嚴重損壞空氣中的各種氣體占比，進而污染環境。

1.2 含硫廢氣污染

含硫廢氣污染主要包括二氧化硫、三氧化硫、硫化氫氣體和硫酸鹽等的這些含硫化合物。這些含硫化合物主要來源于金屬冶煉，在礦物分解和燃燒后形成。同時，如果將含有硫元素的無機金屬氧化物置于高溫和強光條件下，這些物質也可以和空氣中的有機氣體反應，進而生成烯烴、烷烴等物質，對環境造成更大的污染。

1.3 碳氫廢氣污染

碳氫廢氣屬于烷烴類的碳氫化合物，該化合物是由碳原子和氫原子組成，最常見的有烯烴、烷烴、芳香烴、含氧烴等。這些物質如果燃燒不完全排放到大氣中，會直接對臭氧層造成破壞，嚴重污染環境。

2 大氣環境中的廢氣污染計算

在對工業廢氣污染進行治理的過程中，要想全面了解大氣環境的實際污染狀況，一項關鍵的內容是做好大氣環境中工業廢氣污染的計算，以此來采取合理的措施加以應對，保障環境的可持續發展。具體計算如下：

式中：P——第i種污染物在污染源中的等標污染負荷；qi——第i種污染物在廢氣中的絕對排放量；coi——第i種污染物評價標準。

3 生物法凈化廢氣的原理闡述

生物法凈化廢氣的過程其實就是一個氧化分解過程，通過氧化分解反應，可以讓大氣環境中的工業廢氣有機組分變成填料活性微生物的“食物”，為其供給必要的能源和養分，讓原本對大氣環境有毒有害的有機工業廢氣污染物轉變成無機物或簡單的細胞組織。

按照生物膜理論，在對大氣環境中工業廢氣污染進行治理的過程中，可以按照三個步驟進行：第一步，讓大氣環境中的工業廢氣污染物和水接觸，并使其在水中溶解；第二步，當大氣環境中的工業廢氣污染物已經溶解在生物膜中時，可以借助于濃度差關系讓工業污染物在生物膜中進一步擴散，讓分散在生物膜中的微生物更容易徹底地捕獲和吸收這些有機污染物；第三步，在大氣環境中的工業廢氣污染物向生物膜進入的過程中，這些污染物會產生代謝，而代謝出來的物質就會成為生物膜最好的養料，被生物膜作為能源物質或者是營養物質，從而將其在污染物中分解，讓無毒無害的物質擴散到大氣環境中，有毒有害的物質成為生物膜的養料，經降解之后形成無機物或者是簡單的生物細胞。

綜合以上分析可知，生物法凈化主要是將大氣環境中的工業廢氣有機污染物逐漸減少，直到完全凈化的一個過程。將該技術應用到當今的工業廢氣處理中，將會收到良好的治理效果，以此來實現大氣環境的合理改善。

4 生物法凈化處理工業廢氣的工藝

4.1 生物過濾法

在生物法凈化中，生物過濾法是一項傳統的處理工藝，它最早僅僅被應用到硫化氫等有臭味氣體的處理中，伴隨著科技的更新和發展，該技術的應用范圍也越來越廣。通過微生物處理大氣環境中的揮發性工業廢氣是生物過濾法主要的應用范圍，但在具體應用中，需要借助于具有較強吸附性物質的生物過濾裝置，將大氣環境中工業廢氣的有氣味、揮發性有機氣體吸收和氧化分解，以此來達到過濾工業廢氣、凈化環境的作用。該方法在醛醇等具有揮發性工業廢氣處理中比較適用。

4.2 生物吸收法

生物吸收法的核心是微生物吸收和氧化分解。在對大氣環境中的工業廢氣進行處理時，污染物可以直接從反應器下端進入反應器，在此過程中，污染物中的有機氣體將會直接接觸到填料液相，然后從氣態轉變成液態。此時，反應器中大量的微生物就會吸收和分解這些有機物污染物。由于這種處理方法需要的技術和設備都十分先進，且需要給反應器中的微生物添加額外養料，所以成本較大。但是相比較其他處理方法而言，卻有著更加容易控制的反應條件。

4.3 生物滴濾法

簡單來講，生物滴濾法就是將生物過濾和生物吸收相結合的一種處理工藝。在應用該方法對大氣環境中的工業廢氣進行處理時，必須要求廢氣中的污染物降解和污染物吸收都在同一個反應容器里進行。因此，為滿足污染物的降解和吸收需求，在該方法的應用過程中，填料的表面積一定要足夠大，通常情況下，可以選擇小碎石、陶瓷等無機惰性物質作為填料，以此來給微生物創造一個適合的生長媒介。但在對大氣環境中的工業廢氣進行處理之前，還要進行一道非常重要的工序——給填料噴灑營養液，讓填料表面得到良好的氧化處理。不過，在該方法的具體應用過程中，也可以通過回流液替換法將微生物新陳代謝的產物去除，但是要保障回流液具有足夠大的緩沖能力。該方法在新陳代謝產物為酸性的工業廢氣污染物處理中十分適用。

4.4 生物洗滌技術

將生物洗滌技術用來處理大氣環境中的工業廢氣，首先需要建設一個用來進行生物洗滌的洗滌塔，且洗滌塔要具備一整套的污泥處理機制，再生池是其必不可少的一部分。使用該技術具體處理大氣環境中的工業廢氣時，首先需要在洗滌塔下部將工業廢氣通入；其次將廢氣經過氣相和液相轉化溶解后，使其隨著懸浮液一起進入到再生池中。再生池中富含大量的微生物，可以將有機污染物氧化分解，分解物可從再生池中流出，以此達到循環利用的效果。該技術不僅降壓小，不需要任何填料，而且管理起來也更加簡單，但應用時卻需要很多設備，所以成本較高。

5 結語

工業廢氣不僅對人體有毒有害，而且也會嚴重危害環境的可持續發展，必須采取積極有效的措施來加以處理。生物法凈化在大氣環境工業廢氣污染處理中就十分適用，不僅可以對工業廢氣中的污染物起到良好的凈化作用，也不會造成二次污染。因此，應加強對生物法凈化的研究，并將其合理應用到工業廢氣污染的治理中，使其發揮出充分的作用與優勢。