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摘要:近年来随着经济的发展,化工企业的大量新起,在加上环保投资力度的不够,导致了大量工业有机废气的排放,使得大气环境质量下降,给人体健康来严重危害,给国民经济造成巨大损失,因此,需要加大对有机废气的处理。对有机废气的治理,人们早就有研究,而且已经开发出一些卓有成效的控制技术,如广泛采用并且研究较多的有热破坏法、冷凝法、吸收法等,近年来形成的新控制技术有生物膜法、电晕法、等离子体分解法等。本文主要针对生物技术在有机废气处理过程的应用进行系统的论述。
关键词:生物技术;有机废气;处理
引文:随着有机合成工业和石油化学工业的迅速发展,进入大气的有机化合物越来越多,这类物质往往带有恶臭,不仅对人体各种感官有刺激作用,而且不少有机化合物具有一定毒性,产生“三致”效应,从而对人体和环境产生很大的危害。微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解、转化。有机废气生物净化是利用微生物以废气中的有机组分作为其生命活动的能源或其它养分,经代谢降解,转化为简单的无机物(CO2,水等)及细胞组成物质。与废水的生物处理过程的最大区别在于:废气中的有机物质首先要经历由气相转移到液相(或固体表面液膜)中的传质过程,然后在液相(或固体表面生物层)被微生物吸附降解。
1生物技术的概述
1.1微生物的概念
以微生物处理废水为基础,生物技术不断发展起来。从根本上说生物净化就是氧化分解的过程。和废水生物处理具有很大的不同,废气中的有机物质逐渐从气相到液相,在液相当中进行溶解,浓度差不断给予推动,可以扩散到生物膜当中,这样一来,微生物就会进行捕捉和吸收。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这样的条件下,污染物一旦进入微生物当中,在代谢的过程中,其能源和营养物就会被分解,就会产生代谢物,一部分就会融入到液相当中,剩下的一部分就会成为细胞物质,剩下的最后一部分就会放到空气当中。这样一来,废气中的有机物通过这样的步骤,就会逐渐减少,最后被得到净化。
1.2生物法的工艺特点
针对各种污染物,微生物的适应性都是比较强、比较快的,可以有效的降解和转化代谢底物,和传统的废气处理技术进行有效的比较,生物技术的处理效果更好,投资和运行费用都比较低,具有很高的安全性,也不会产生二次污染,还很容易进行管理。与此同时,通过吸收剂当中的微生物,可以有效的实现废气生物处理吸收剂的再生,并不需要一些具体的专门设备,使工艺流程和工业设备得到有效的简化,使运行操作费用得到有效的降低。
2有机废气处理新技术
2.1低温等离子体技术
针对低温等子体技术,其高能电子、正负离子等可以和硫化氢和硫醇等进行反应,可以产生二氧化硫等无机物质,这些典型的废气可以利用电晕等放电形式,对离子体处理恶臭废气进行处理,具体的停留时间越长,实际电压就会变得越高,其脱除的效果就会更加理想。
2.2变压吸附技术
针对变压吸附的基本原理,气体组分在不同吸附剂上存在不同的吸附特性,利用这样的差异,因为具体的吸附量会随着压力不断发生变化,压力不断发生变换,气体就会出现分离和提纯等现象。针对比较常用的吸附剂,主要就是硅胶、活性氧化铝等,除此以外,可以对某些组分的选择性吸附,研制出具体的吸附材料,吸附剂自身的性能对于气体吸附分离具有直接的影响。
2.3膜生物反应器
在废水处理过程中不断开发新材料的研制开发,膜生物技术也在其中不断进行应用。在有机废气处理的过程中开始应用膜技术。针对膜生物反应器,就是将传统的生物废气处理技术结合膜技术,这种方法比较环保,生物降解的主要界面就是膜材料,可以提供出大范围的比表面积,使降解效果不断得到增强,使去除效率不断得到提高。针对我国当前的膜生物反应器,还是处于发展的阶段,膜生物构建和运行成本比较高,因此将其大范围的云心,还是需要进行更多的研究和实践。膜生物反应器的流量比较低,阻力也比较大,自身的水溶性比较差,去除效率也比较低,这样一来,在废气处理过程中应用膜生物技术就会受到一定程度的限制。
2.4生物过滤床
生物过滤床其中具有吸附性的滤料,这是一种净化装置,在生物膜在挂之前,在过临床中要将缓冲剂等营养因素掺入,在生物滤床当中如果产生具有一定湿度的废气,通过生物活性填料层的时候,针对其中的微生物,可以将废气中的有机物进行捕获,在其自身生长的时候使其可以成为碳源。废气通过生物过滤床之后,可以得到有效的净化,在滤料层当中存在的微生物,在实际生化降解的过程中,会得到不断的生长繁殖,这样一来,就会持续进行生物滤池的相关操作。当滤料使用过一年之后,大多都是呈酸性的,需要得到定期的维护和保养。
和处理污水的生物过滤床进行比较,具有很大的不同,在处理废气的规程中,在生物过滤床当中,在微生物膜的表面或者内层当中会存在滞留的水,整个滤料床没有得到贯穿,可以将含水生物膜看作是一个具体的单相。在生物过滤床当中,净化废气,这是传质和生化反应的串联,针对其传质方向,主要是由气态污染物向固、液混合相中进行有效的传输,和生化反应速度进行比较,传质速度是比较快的,整个过程的控制步骤就是生化反应。
3结语
用生物化学法处理废水已有一百多年的历史,但处理废气的历史则很短,近年来,随着各种工业废气排放量的增加以及人们对生存环境要求的逐步提高,废气污染控制已经越来越受到人们的重视。生物法处理废气就是针对这种实际情况逐步研究开发的。现对单组分气体,处理效果已经较好,可在实际运行过程中仍存在一定问题,已引起国内外的广泛关注。我国对废气排放的法律、法规相对滞后,但随着大气污染的加重和国家管理措施的加强,对废气排放的限制将日趋严格,因此,该技术在我国化工和石油化工以及喷漆等行业的废气治理中都具有很好的应用前景。生物技术的运行比较简单,而且比较环保,但是仍旧存在很多不足之处需要进行有效的改进,需要创新性联合生物反应器,进行有效的设计研究,深入研究降解细菌等方面,促进我国有机废气处理方面的研究更好的发展。
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论文作者:刘萌
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/30
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