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摘要：喷漆是很多工业生产中必要的一项工艺，例如汽车的生产制造，喷漆工业会产生大量的废气，且都为有毒有害物质，进入空气当中，不仅污染环境，还会对人体造成危害，例如甲苯、二甲苯等等。生物技术是一种治理喷漆废气的重要技术，它对于喷漆废气中甲苯和二甲苯的治理效率可以达到92%以上，在喷漆废气治理中，生物技术还有很大的发展和应用空间，该项技术的开发可以最大限度的降低喷漆废气对空气质量的破坏。
关键词：生物技术；喷漆废气；废气治理；应用研究
大气污染已经成为了当前社会各项工业可持续发展必须解决的问题，大气污染不仅造成了经济的下滑和环境污染，还将影响人体健康，甚至带来严重的污染类疾病。随着国家对大气污染问题的重视，社会对于大气污染问题也更加关注，对于工业生产活动中存在的大气污染问题，研究了很多的新技术，例如吸附法、高能离子法等等，生物技术也是其中的重要一项，因其成本低、应用难度小以及无二次污染的特点，其在众多的废气治理技术中得到了青睐。在下文当中，笔者将对生物技术在喷漆废气治理中的应用进行分析，进一步深化废气生物技术的应用层面，达到良好的废气处理和净化作用。
一、生物技术概念的简要分析
生物技术主要被用于净化低浓度的有机废气，它的研发和使用受到了较为广泛的关注。其应用原理主要是在多孔介质中附着可分解有机物的微生物，这些微生物主要是以废气中的某些成分作为生命存续能源和养分，对其进行分解，转化为二氧化碳和水等无机物或细胞组成物质，将这些附着了微生物的多孔介质投放到液相喷漆废气中，便可以起到治理废气、净化气体的作用。
应用生物技术进行喷漆废气处理主要包括以下三个步骤：第一、溶解—废气与水或固相表面的水膜接触，喷漆废气从气相变为液相，便于处理。第二、吸附与吸收—多孔介质中的微生物对水溶液的有机物进行吸附、吸收，有机物转移至微生物体内。第三、生物降解—有机物在酶的催化作用下被氧化分解，彻底解决喷漆废气污染问题。整个氧化分解过程如下：
1、工艺流程。该车间建立了废气收集系统，喷漆废气经系统收集后进入生物净化处理装置，整个工业流程如下：将废气引入水洗段，化气相为液相，水洗段在第一级的循环水池当前，在二级循环水池进行第一级生物处理段，第一级生物处理段在第二级循环水池当中，进入第三级循环水池，实施第二级生物处理，而后使用离心风机将其转移至排气筒，排放至空气当中。在三级循环水池当中分别安装水泵，实现水的循环流动。
2、设备准备。本次试验的喷漆车间设计风量为40000立方米/小时，废气在生物滤池中的停留时间在20s-30s左右。废气治理设备外壳材质为方钢，将其用于制作设备的骨架部分，在装置周围拼接玻璃钢板，起到耐腐蚀的作用，整个箱体箱体尺寸为25 x2.25 x2.8(m)，所采用的多孔介质为为多微孔陶粒。整个净化设备总共有三段，每段在顶部位置设置喷淋装置，第一段作为喷淋水洗段，其主要作用是去除喷漆废气中的大颗粒污染物，避免大颗粒粉尘进入二级装置中，另外则是增加废气的湿度含量；第二段作为一级生物处理段；第三段则作为二级生物处理段。整个工业装置如图1所示。
3、工艺控制
（1）过滤填料的选择
生物填料是生物技术处理喷漆废气的重要物质，主要用于吸附微生物，同时也作为气液两相传质的介质，它的使用和控制将直接对喷漆废气的处理效果产生影响，同时也对生物技术的应用成本和工艺流程的稳定性造成影响。具体体现在影响微生物的附着性、透气性、更换频率、填料床的含水率、营养供给及使用寿命等。因此，生物技术填料应用选择具有较高水分持留能力、低密度、大比表面积等特点的介质，上述同等性能中，应选择强度较大的介质，其使用寿命更加长久，可以为企业节约成本，比如陶粒。
（2）温度控制
不同的微生物需要不同的生长温度，温度过高或者过低，会影响微生物的活性，甚至造成微生物的死亡，这就会导致生物技术使用失败。一般来讲，应当将室温控制在25℃-35℃之间，这一温度区间下，微生物的活性较高，存活率也更加高，超出这一范围，微生物就会进入休眠或者死亡，也就无法吸收和分解废气中的有机物。为确保进入生物治理装置的废气温度符合要求，在设备入口处增设温度感应器，检测和控制温度环境。
（3）湿度控制
空气湿度也会对微生物的活性和生长造成影响，主要影响层面为：影响溶解氧的含量，导致氧化反应失败；微生物只能降解溶解于水中的有机污染物，湿度过小，救护影响生物的溶解分解作用，低湿度环境下，微生物的活性也会有所降低；湿度过高则会增加气体通过滤床的压降，减少其停留时间，并降低其中的氧气含量，延长微生物降解时间。停留时间减小、供氧不足，使降解速率降低。一般来说，应当将空气湿度控制在40%—60%，满足微生物的生长繁殖需求，这也是在三段处理装置中架设喷淋设备的重要原因。
（4）pH值控制
pH值对微生物活动的影响比较明显。一般情况下，微生物的适宜pH值在6.5-7.5之间。所以，需要在循环水池中设置PH值在线监测装置，便于随时测试PH，以便工作人员对PH进行实时调节。
（三）结果检测
经检测，此次生物技术处理之后，喷漆车间的废气已经能够达到国家的二级排放标准，经处理后的工业系统出口位置的废气浓度和速率如下：
从表1中可以得知：在经过生物技术处理之后，喷漆废气已经达到了国家的二级排放标准，可以直接进行排放。生物技术可以有效治理喷漆废气，且治理效率高、效果好，在喷漆废气处理中可以进行推广使用。
三、结论
通过本次试验，笔者认为生物技术是喷漆废气治理中一项具有较高应用价值的技术，而且应用效果好，已经取得了一些应用成绩，推广使用生物技术治理喷漆废气是工业生产的必然要求。与此同时，还应当不断的对该项技术进行优化改进，使之能够处理更为复杂的喷漆废气。 具体改进措施如下：
(1)研发质优且价廉的生物填料;
(2)培育针对高浓度及较难降解的物质的菌种;
(3)目前，生物技术使用的生物菌种大都针对单一污染物，培育能够降解混合废气的生物菌群很有必要;
(4)用生物法治理的有机废气大都是亲水性或易降解的成分。
参考文献
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[3]尹树孟; 牟小冬; 宫中昊; 于辉.多级吸附法油气回收技术在炼制企业废气治理中的应用[J].环境工程,2015(S1):128-129.
论文作者:蒲俊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/6
标签：废气论文; 喷漆论文; 生物技术论文; 微生物论文; 生物论文; 湿度论文; 介质论文; 《基层建设》2017年第20期论文;