摘要：随着我国工业化程度的不断加大，环境污染问题日益严重，大气污染问题更加突出，随着人们环保意识的增强，人们对环境问题的关注程度逐渐增大，尽可能选择适合当地状况的环保手段来实现环境的合理控制。生物过滤技术是一类高效的技术，可以在高效控制大气污染的同时，不引起二次污染，实现大气治理水平的稳步提高。
关键词：大气污染控制；生物过滤技术；应用
一、生物过滤装置
大气污染控制中最有前景的两种生物反应器是生物滤器和生物滴滤器。
1.生物滤器
将具有一定湿度的废气通过潮湿的填料层，填料层通常由木屑、土壤和堆肥等堆积而成。填料中生长了能降解污染物的微生物。生物滤器具有工艺结构简单、价钱便宜、操作费用低，对于不产生酸性副产物的易降解的有机化合物处理非常有效。
2.生物滴滤器
废气无需润湿，废气可以与滴滤液并流或逆流操作，生物滴滤器使用的填料通常是惰性的材料（如塑料环、火山岩、陶瓷和泡抹状的多孔材料等），填料的表面能形成可降解污染物的生物膜。滴滤液含有生物生长必须的N、P、K等元素，并且循环使用。生物滤器比生物滴滤器结构复杂，但对于处理生成酸性副产物（如H2S）的废气时效果比生物滤器更好。生物滤器与生物滴滤器的原理两者的主要不同之处是生物滤器的废气在处理前先要润湿，而生物滴滤器则有自由的液态流动相流过填料表面，且填料多为合成材料。
二、生物过滤技术在大气污染控制中的应用
1.系统设计以及控制参数
对废气的处理可以应用生物技术来进行，进气浓度控制在5g/m3左右，就这一数值本身和污染物的性质密切相关，所以可以结合污染物的毒害性以及可降解程度来进行具体的分析。应用中，生物滤池的高度尺寸约为0.5米-1.5米的范围内，如果滤池的高度过大，将会使气流阻力增大，当生物滤池的高度尺寸较低，则可能导致沟流发生，极大的影响了处理效果。可以采用填装的结构处理方法，使占地面积减小。保证用气的均匀，就敞开式的滤池来说，基于容易受到气候的影响，所以废气的处理效率有所降低，可以选择封闭式滤池，就敞开式的滤池来说，基于受到气候因素的影响较大，所以废气的利用率较低，可以选择封闭式的滤池，在操作方面十分容易控制，旧系统的设计和操控来说，可以表示如下：
空床停留长度就是反应器中并没有填料，气体的停留时间可以通过有效容积来计算。计算进气污染物浓度的时候，需要以g/m3作为浓度，很多物质混合起来构成臭味，如果仅通过单一的浓度进行计算，不够准确，导致这种测试方法在经济方面不合理，在实际的操作中需要注意。
2.合理选择滤料
在进行废气的处理过程中，要合理选择滤料，保证生物过滤技术合理的应用，通常，滤料需要满足几个方面的条件。结构形式合理，密度较小，避免由于压实而导致滤池阻力加大，在滤床上的停留时间减少，滤池要有良好的保湿能力，同时具有适合的微生物处理环境，温度湿度、酸碱度等条件都适当、容易把控，在系统的设定过程中，需要将控制气液比表面积为300m2/m3-1000m2/m3的范围内。
生物池中的填料具有多种形式，包括泥碳和堆肥，这些物质都可以用于滤料来单独应用，在实际的应用中，要将这些物质合理筛分，为了满足孔隙率的要求，需要保证气流的均一性和均匀性，这种形式的滤料，十分容易发生老化，所以对滤料应该进行周期性的更换，为了保证床层的均匀填充，应该在天然滤料中加入具有较大比表面积的、粗糙度大、孔隙率大的惰性物质，同时，降低气流的流出。在进行滤料的选择时，如果仅仅选择无机材料，应该对微生物进行接种，适当供给其营养物质，所选择的填料如果是堆肥混合GAC，基于活性炭具有一定的吸附作用，所以其运行效果显著增强，同时，地域冲击载荷的能力显著增加。对于密度较小的合成滤料来说，基于阻力小，孔隙率高，气流均匀，有机符合大，所以应用范围极为广泛。
3.合理控制温度
在生物滤池的使用中，要合理控制温度，湿度过大或者过小都会导致滤池运行异常，如果湿度过大，将会导致滤池的空隙中水分含量增大，导致气体停留时间缩短，阻力增大；如果单位体积液体以及气体的含量降低，则会降低氧的传递率，使厌氧区域扩大，进而产生臭味，造成营养物质的流失。如果湿度过小，滤层会发生老化，微生物活性降低，填料干燥开裂，导致气体断流，使其处理效果降低。在生物滤池的运行过程中，必须保证湿度稳定，通过在滤池上部安装喷水设备，间歇式的喷水，来实现湿度的合理控制。
就生物滤池的湿度控制，对于保证滤池的稳定运行有着积极的意义，可以在实际的运行中依据废弃处理的物理条件，废弃中的污染物浓度，和设备性质和管控机制，来实现合理的管控，正确选择控制方法，控制方法包括自动化控制、半自动化控制以及手动调控。
4.反应设备的启动和微生物的培养
生物滤池属于一个开放性的系统，如果环境发生了变化，内部的微生物种类也会发生改变。很多污染物可以对有机污染物进行处理，微生物的种类包括异氧型细菌，真菌和酵母，研究发现，多数细胞都是内生孢子菌和杆型菌，比较多见的还有假单胞菌。放线菌的主要存在形式是链霉菌，还有根菌等真菌，包括交链霉菌。生物滤池中，滤料的主要成分是土壤和堆肥。可以合理的利用原有的微生物使其直接进行启动。不需要额外接种。有些情况下，为了使反应器快速启动，可以通过人工来实现滤料的合成，滤料的成分包括惰性材料和合成材料。在合成之前，要注意做好接种操作。有些物质十分容易降解，所以在对其进行处理时，需要将水处理厂内的污泥排除，有些物质降解难度较高，毒性大，对于这类物质的处理，必须合理选择微生物的种类，只有极少部分的微生物可以对这类物质进行降解，所以接种时，要利用普通的活性泥污，进而启动反应器，基于反应的时间比其他易降解的物质更长，所以为了尽可能缩短处理时间，可以在内部加入一些纯菌种，基于所加入的菌种种类、性质和生长环境均属于相对熟悉的内容，所以极易对其进行管控，保证生物过滤设备的合理运行。
5生物过滤技术的发展方向
生物过滤技术的今后研究主要着重在以下方面：生物滤器和生物滴滤器的设计和设备的开发、制作加工；填料的选择和开发；控制和操作过程的自动化；良好的微生物选育；应用范围的进一步拓展，由原来的去除VOCs和除臭，向室内空气净化、厨房油烟等废气的处理等方面；进行生物降解机理和动力学研究，建立模型。值得指出的是，随着生物过滤技术研究和应用的不断深入，对氮氧化物（主要是一氧化氮）的生物处理，作为一个新的热点，正引起国内外学者的关注，通过反硝化和硝化的生化反应途径，也开始进入工程应用阶段。用还有待时日。随着人们对工业化造成的环境污染认识的进一步深入和污染净化技术本身低能耗、环境友好要求的提高，生物过滤技术在大气污染控制方面必将发挥其应有的作用。
结语：我国现阶段的经济发展迅速，大气污染问题愈加严重，所以，必须采取合理、高效的措施对大气污染进行妥善的管控，生物过滤技术是一类新型技术，基于其很好的净化效果在大气治理工作中得到了广泛的应用，技术人员需要结合所在地区的环境特点，对技术进行进一步优化，更好的将生物过滤技术应用于实际的大气处理中。
参考文献：
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[3]张馨月，王灿，季民．嗜热菌生物过滤技术处理高温废气的研究进展[J]．化工环保，2011（1）．
论文作者:任建飞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/3
标签：生物论文; 滤池论文; 滤器论文; 填料论文; 废气论文; 微生物论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第29期论文;