工業廢氣處理中生物法凈化的應用

摘要：經濟發展的大趨勢下，環境保護問題逐漸成為人們的重點關注話題，需要投入更多的資源進行優化、處理。科技進步為各項技術的涌現創造了有利條件，在工業生產進程中發揮了明顯的積極作用，而利用生物法凈化方式處理工業廢氣表現出較好的適應性，值得應用推廣。本文從工業廢氣危害性以及生物法凈化處理的基本原理、技術工藝、影響因素和未來展望等方向展開分析，以作借鑒。

關鍵詞：工業廢氣處理;生物法凈化;應用

Abstract：With the trend of economic development，environmental protection has gradually become the focus of peoples attention.More resources need to be invested to optimize and deal with it.Scientific and technological progress has created favorable conditions for the emergence of various technologies and played an obvious positive role in the process of industrial production.However，the use of biological purification method to treat industrial waste gas shows good adaptability and is worthy of application and promotion.In this paper，the harmfulness of industrial waste gas and the basic principle，technology，influencing factors and future prospects of biological purification are analyzed for reference.

Key words：Industrial waste gas treatment;Biological purification;Application

伴隨經濟發展和工業生產的進步，環境問題相繼產生。化工生產中排放的大量廢棄物如果不能及時地進行科學處理，必然造成大氣環境的持續性污染，直接影響到人們的生活環境質量。所以，重視廢氣排放的處理工作，是化工企業更進一步實現綠色健康發展的必經環節。德國于20世紀開發生物凈化法，其本身較高的處理效率、低成本、不會有二次污染等優勢，使其成為處理廢氣排放的重要方法之一，但隨著科技的不斷進步，這一方法值得去更新、研究。

1 工業廢氣的危害

廢氣物排放是工業領域日常加工生產中必須要面對的問題，其中含有大量有害物質，如果不能針對性地采取一些科學處理方法，直接將其排放入大氣環境中，就會產生大規模的環境污染，威脅到人們的身體健康。工業廢氣中的有害物質能夠影響人體中樞神經的正常運轉，甚至導致部分人群出現急性中毒事件;人體血液中的膽堿醋酶活性會在磷化物的影響下受到損害，神經系統運轉出現很大阻礙;而氰類物質能夠直接引發人們的身體不適，如呼吸困難、嚴重窒息，甚至出現死亡情況。

2 生物法凈化處理原理

生物凈化法在本質上是對氧化分解的一種具體應用，針對日常生產中產生的工業廢氣，將其中含有的有機成分轉化成一種有機物。整個處理過程可以照生物膜理論劃分成多個步驟，第一步是將污染物融入水體，使其與液膜充分融合;第二步是通過分析濃度差來加快污染物在液膜內部的有效擴散，而微生物在生物膜中能夠將其快速捕捉、吸收;第三步是分解過程，污染物可以作為微生物的一種養料，經過分解后，一部分的代謝物停滯于液膜中，另一部分會以氣體狀態進入大氣環境。生物凈化法的廢氣處理過程，就是將傳質、降解工藝相結合。

3 處理工藝

3.1 生物滴濾法

工業廢氣處理過程一般都會在反應容器的密閉狀態下完成，在應用生物滴濾法進行廢氣處理時，需要使用有著更大表面積的填料為基礎，具體的填料物質種類多樣，無機惰性材料、小碎石、陶瓷等物質都可作為填充對象，使微生物能夠在一個更優質的環境中生存、成長，保持微生物活性。物質填料環節結束后，要對填料實行必要的營養化處理。

3.2 生物洗滌法

生物洗滌法的應用，需要預先完成生物洗滌塔的構建，主要分成洗滌塔、再生池兩部分，要求其具備一整套較完善的污泥處理機制，但整個過程不需要使用填料。工業廢氣自下而上進入洗滌塔時，液相、氣相經過轉化溶解后，借助懸浮液流入再生池，接觸微生物后產生氧化反應，而最終的分解物也會從再生池中直接流出，可再次被使用。此種技術工藝易于操作、降壓小，但是設備投入量大，需要支付較多的成本費用。

3.3 生物過濾法

生物過濾法在眾多的生物法凈化處理工藝中屬于較先使用的一種，已經對硫化氫等臭味氣體表現出較好的優勢，并且在科技更新發展的影響下，適用范圍呈現增大趨勢，工業廢氣內部微生物的有效處理方面屬于現階段主要的應用對象。

生物洗滌法處理技術的使用過程需要借助生物過濾裝置，通過吸附性較強的活性炭、土壤等物質來吸收可揮發有機氣體。生物過濾裝置在使用過程中，會使濾料上附著大量的微生物，它們對揮發性有機氣體進行有效地吸收、轉化，氧化分解成多個有機物，如NO3—、H2O、SO4—、CO2等，從而達到過濾、凈化的目的。生物過濾法需要采用一個反應器，處于靜止狀態的液相和微生物會總體偏大于反應器表面積，使氣體和液體之間充分接觸，此種處理特質能夠在醛酮等揮發物的處理中更具優勢。

3.4 生物吸收法

反應工藝通常由微生物氧化反應、工業廢氣吸收兩類構成。有機污染物自下而上通過反應器時，可與填料層的水充分接觸處，達到質量傳遞的效果;溶解后的廢氣與水同時進入生物反應器，而其中原本存在的大量微生物能夠去除廢氣中的污染物。此種處理工藝的反應條件易于把控，但是成本高、應用設備較多，并且在使用過程中需要借助一定量的額外養料。

4 影響凈化效率的因素

4.1 微生物

工業廢氣的處理過程中，微生物的主要作用是降解，并且針對工業廢氣中不同的污染物含量，需要經過充分考慮后采用更加適宜的微生物種類，從而提升凈化處理的效率和質量效果。

4.2 填充劑

工業廢氣凈化進程中，需要借助填充劑的積極作用，為微生物提供養料。所以，工作人員必須嚴格選擇填充劑的種類，全面了解填充劑的持水能力、表面積大小、pH值等具體情況;加強成本管控，堅持以質量標準為前提，盡可能地減少相應的成本支出，使經濟利益和廢氣處理效率實現全方位的共同發展。

4.3 壓降

應用生物凈化法的過程中，需要將床層間的壓降問題考慮在內，從而減少相應的成本支出。而且，選擇更加適宜的填充劑能夠使生物凈化法的應用過程穩定，有利于廢氣處理效率的進一步提高和相關凈化成本的縮減。

5 應用前景

環境保護是國家和社會的熱點話題，這是應對自然環境巨大破壞的一種戰略決策。應用生物凈化法，是利用更先進的技術工藝解決工業廢氣治理過程中的部分難題，避免了二次污染的產生。但是生物凈化法應用過程中的不足之處也需要加強重視，將生物過濾器尺寸、微生物適應期等問題都要全面考慮。具體來說，凈化工業廢氣的質量效果會與生物過濾器設計中的具體尺寸直接相關;合理控制微生物的適應期，能夠明顯提升凈化過程的工作效率，減少相關的成本支出。在后期工作中，可以更加關注創新性聯合生物反應器的相關研發工作，使單種污染物的凈化方式更加優化，逐漸向多種污染物凈化的方式轉變。

生物法凈化在處理有機廢氣方面作用良好，將污染物轉化為CO2等無害物質，具有氧化反應徹底、不產生二次污染，以及便于操作、應用設備簡單等優勢。生物法最早應用于氣體除臭方面。例如日本污水處理廠的臭氣處理，將臭氣送入曝氣池后同時展開廢氣、廢水的處理過程，使脫臭率提高到99%以上。之后出現了鑄造廠以此種處理工藝解決胺、乙醛等污染氣體的方式，通過應用二級脫臭裝置明顯增強了去除效果。

現階段，填料方面的研究工作更加深入，逐漸研發出硬度、支撐性、孔隙率更好的合成填料，活性炭顆粒、珍珠巖顆粒、甘蔗渣等都表現出較好的適用性。而生物滴濾塔的研發方向，主要從微生物濃度、抗沖擊負荷力、凈化反應速度、氣體停留時間等多個方向展開，并且在應用過程中明顯優于生物濾池或生物洗滌塔。

6 結束語

在工業廢氣處理過程中應用生物凈化法，針對廢氣中含有的不同物質采取不同的處理工藝，使生物滴濾法、生物洗滌法、生物過濾法、生物吸收法、電暈法等方式的優勢最大化，順利完成凈化處理，明顯縮減了工業生產的成本費用，并且最終的凈化效果較好，具有明顯的應用優勢。生物凈化法在現階段的適用范圍仍然較小，技術人員仍需要進一步開展研發工作，為生態保護工作提供助益。

參考文獻

[1]王小軍，徐校良，李兵，等.生物法凈化處理工業廢氣的研究進展[J].化工進展，2014，33（1）：213-218.

[2]于雪，雷寧，徐波，等.污水處理過程中廢氣凈化處理探討[J].工業，2016（1）：26.

[3]楊桂賢.生物法凈化在工業廢氣處理中應用及前景分析[J].山東工業技術，2016（12）：54-55.

[4]舒文正.淺談生物法凈化在工業廢氣處理中的應用[J].技術與市場，2016（7）：397.

[5]楊慎文，袁健，馬兆麗，等.用生物法技術處理廢棄的探討[J].環境科技導刊，2010，9（A01）：64-66.

收稿日期：2020-05-02

作者簡介：王曉麗（1983-），女，回族，研究生學歷，中級，研究方向為環境影響評價。