項目背景：

近年來，随着有(yǒu)機工(gōng)業和石油化工(gōng)的迅速發展，以及有(yǒu)機廢氣的無節制排放，使得進入大氣層的有(yǒu)機廢氣越來越多(duō)，大氣污染越發嚴重。酸雨、冰雹等極端天氣出現的範圍和頻率也越來越大。對人類的生活以及健康産(chǎn)生重大影響。呼吸道疾病，眼部疾病逐漸增多(duō)。新(xīn)興的有(yǒu)機廢氣生物(wù)處理(lǐ)技(jì )術利用(yòng)微生物(wù)對各類污染物(wù)均有(yǒu)較強、較快的适應性，并可(kě)以将其作(zuò)為(wèi)代謝(xiè)底物(wù)而降解、轉化。與常規的廢氣處理(lǐ)技(jì )術相比，有(yǒu)機廢氣生物(wù)處理(lǐ)技(jì )術具(jù)有(yǒu)更加明顯的優越性。

 

 

　　1、有(yǒu)機廢氣生物(wù)處理(lǐ)技(jì )術的介紹

 

　　1.1生物(wù)處理(lǐ)技(jì )術的基本概念

 

　　生物(wù)法淨化有(yǒu)機廢氣是在已成熟的采用(yòng)微生物(wù)處理(lǐ)廢水的基礎上發展起來的。生物(wù)淨化實質(zhì)上是一種氧化分(fēn)解過程：附着在多(duō)孔、潮濕介質(zhì)上的活性微生物(wù)以廢氣中(zhōng)有(yǒu)機組分(fēn)作(zuò)為(wèi)其生命活動的能(néng)源或養分(fēn)，轉化為(wèi)簡單的無機物(wù)或細胞組成物(wù)質(zhì)。與廢水生物(wù)處理(lǐ)過程的最大區(qū)别在于：廢氣中(zhōng)的有(yǒu)機物(wù)質(zhì)首先要經過由氣相到液相(或固體(tǐ)表面液膜)的傳質(zhì)過程，然後溶解于液相中(zhōng)的有(yǒu)機成分(fēn)在濃度差的推動下，進一步擴散至介質(zhì)周圍的生物(wù)膜，進而被其中(zhōng)的微生物(wù)捕捉吸收；在此條件下，進入微生物(wù)體(tǐ)内的污染物(wù)在其自身的代謝(xiè)過程中(zhōng)作(zuò)為(wèi)能(néng)源和營養物(wù)質(zhì)被分(fēn)解，産(chǎn)生的代謝(xiè)物(wù)一部分(fēn)溶入液相，一部分(fēn)作(zuò)為(wèi)細胞物(wù)質(zhì)或細胞代謝(xiè)能(néng)源，還有(yǒu)一部分(fēn)則析出到空氣中(zhōng)。廢氣中(zhōng)的有(yǒu)機物(wù)通過上述過程不斷減少，從而被淨化。

 

　　1.2生物(wù)處理(lǐ)技(jì )術的原理(lǐ)

 

　　對于生物(wù)法淨化廢氣的機理(lǐ)研究至今沒有(yǒu)一個統一的理(lǐ)論，荷蘭學(xué)者依據吸附操作(zuò)的“雙膜理(lǐ)論”提出的生物(wù)膜學(xué)說在全球範圍内有(yǒu)較大的影響力，為(wèi)多(duō)數人所接受和認可(kě)。該法實質(zhì)上是通過微生物(wù)的代謝(xiè)活動将複雜的有(yǒu)機物(wù)轉變為(wèi)簡單、無毒的無機物(wù)和其它細胞質(zhì)。主要經曆三個階段：氣液轉化階段、生物(wù)吸附吸收階段和生物(wù)降解階段。

 

　　所謂生物(wù)膜既是由微生物(wù)群體(tǐ)在固體(tǐ)載體(tǐ)表面構成的粘性膜結構。在潤濕環境下，微生物(wù)以廢氣中(zhōng)的有(yǒu)機碳作(zuò)為(wèi)能(néng)源，在将廢氣中(zhōng)的有(yǒu)機物(wù)氧化分(fēn)解的過程中(zhōng)，得以生長(cháng)、繁殖并形成具(jù)有(yǒu)一定厚度的膜。這種生物(wù)膜尤其在處理(lǐ)低濃度或生物(wù)可(kě)降解性強的廢氣時，具(jù)有(yǒu)更強的優越性。

 

　　2、生物(wù)處理(lǐ)有(yǒu)機廢氣工(gōng)藝的特點

 

　　生物(wù)處理(lǐ)有(yǒu)機廢氣主要是應用(yòng)微生物(wù)對各種污染物(wù)有(yǒu)較強的抵抗力與适應性。通過篩選培養，選出具(jù)有(yǒu)較強性能(néng)的自養菌或異養菌菌種。在一定的環境條件下，微生物(wù)通過新(xīn)陳代謝(xiè)将有(yǒu)機廢氣中(zhōng)的有(yǒu)機污染物(wù)分(fēn)解為(wèi)簡單的無機物(wù)和細胞組成物(wù)質(zhì)。與傳統的廢氣處理(lǐ)技(jì )術相比，生物(wù)處理(lǐ)技(jì )術具(jù)有(yǒu)去除效率高、投資成本低、耗能(néng)低、對大氣環境無二次污染等優點。同時，由于廢氣生物(wù)處理(lǐ)吸收劑的再生可(kě)直接通過吸收劑中(zhōng)微生物(wù)的作(zuò)用(yòng)來實現，而不需要像理(lǐ)化吸收和吸附那樣的專門設備，從而簡化了工(gōng)藝流程和工(gōng)業設備，降低運行操作(zuò)費用(yòng)。

 

　　3、生物(wù)處理(lǐ)有(yǒu)機廢氣的工(gōng)藝

 

　　生物(wù)處理(lǐ)有(yǒu)機廢氣的技(jì )術是一項新(xīn)興的生物(wù)技(jì )術，現階段，其主要的處理(lǐ)工(gōng)藝包括：生物(wù)過濾法、生物(wù)滴濾法、生物(wù)洗滌法。同時随着廢氣處理(lǐ)技(jì )術的深入研究，加之實際污染廢氣中(zhōng)，氣體(tǐ)的溶解性及可(kě)生物(wù)降解性差異很(hěn)大，一些新(xīn)型的生物(wù)處理(lǐ)方法，複合式生物(wù)反應器、膜生物(wù)反應器和低pH值生物(wù)濾池等也漸漸受到人們的關注，并得到良好的效果。這裏主要向大家介紹膜生物(wù)反應器處理(lǐ)有(yǒu)機廢氣。

 

　　膜生物(wù)反應器主體(tǐ)由并聯的中(zhōng)空纖維膜管組成，微生物(wù)在管間的液相中(zhōng)生長(cháng)，廢氣從管内通過時，氣相的污染物(wù)通過擴散作(zuò)用(yòng)，由膜轉移到液相，在微生物(wù)的作(zuò)用(yòng)下得到降解。通過在膜的一側加入吸收劑的方式，利用(yòng)吸收劑對不同氣體(tǐ)的溶解作(zuò)用(yòng)來分(fēn)離、淨化氣體(tǐ)，吸收劑須對揮發性有(yǒu)機廢氣有(yǒu)很(hěn)高的溶解性，而對空氣中(zhōng)的其他(tā)成分(fēn)基本上不溶解。使需要接觸的兩相分(fēn)别在膜的兩側流動，兩相的接觸發生在膜孔内或膜表面的界面上，這樣就可(kě)避免兩相的直接接觸，防止了乳化現象的發生。

 

　　膜反應器可(kě)在較大範圍内對氣體(tǐ)進行獨立控制，内部的膜組件按膜材料可(kě)分(fēn)為(wèi)緻密膜與微孔膜。緻密膜對氣體(tǐ)具(jù)有(yǒu)選擇透過性，利用(yòng)氣體(tǐ)混合物(wù)各個組分(fēn)在膜材料中(zhōng)滲透速率不同，而達到對氣體(tǐ)分(fēn)離、富集功能(néng)。其推動力是膜兩側的壓力差。膜材料的共同特點是比表面積大，為(wèi)質(zhì)量及熱量傳遞提供了大的接觸面積。膜兩側壓降小(xiǎo)，能(néng)耗低，與傳統廢氣分(fēn)離技(jì )術相比，膜基吸收隻需要用(yòng)低壓作(zuò)為(wèi)推動力，使兩相流體(tǐ)各自流動，并保持穩定的接觸界面。而且膜反應器體(tǐ)積小(xiǎo)，重量輕，絕大部分(fēn)常規的氣體(tǐ)吸收與解吸都可(kě)以采用(yòng)膜反應器。

 

　　4、國(guó)内外發展及前景

 

　　利用(yòng)生物(wù)法處理(lǐ)空氣中(zhōng)的污染物(wù)可(kě)以追溯到20世紀中(zhōng)期，生物(wù)法淨化廢氣的研究，最先用(yòng)于處理(lǐ)空氣中(zhōng)低濃度的臭味物(wù)質(zhì)。第一個利用(yòng)微生物(wù)處理(lǐ)廢氣的專利于1957年出現在美國(guó)，但到1970年後才引起各國(guó)重視。到1980年，德(dé)國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)家已有(yǒu)相當數量的各類生物(wù)處理(lǐ)廢氣裝(zhuāng)置投入運行，對混合廢氣的去除率一般在95%以上。到目前為(wèi)止，德(dé)、日、荷等國(guó)已成功應用(yòng)于化工(gōng)、輕工(gōng)等行業，已經大量應用(yòng)了生物(wù)淨化裝(zhuāng)置。

 

　　我國(guó)在20世紀90年代初才開始這方面的實驗室研究。目前臭氣生物(wù)淨化的工(gōng)程實踐已獲得成功，但應用(yòng)仍非常有(yǒu)限。國(guó)内部分(fēn)企業是引進國(guó)外的生物(wù)除臭技(jì )術及設備，初裝(zhuāng)成本和運行、維修成本都很(hěn)高。廢氣生物(wù)處理(lǐ)産(chǎn)業作(zuò)為(wèi)一新(xīn)興的生物(wù)環保産(chǎn)業，已初具(jù)規模，且不斷發展壯大。據統計，全國(guó)專營或兼營廢氣生物(wù)處理(lǐ)的企事業在2008年已有(yǒu)200餘家，從業人數也在逐年增加。全國(guó)廢氣污染治理(lǐ)項目投資占國(guó)内生産(chǎn)總值的比例也在不斷提高。廢氣生物(wù)處理(lǐ)環保服務(wù)發展較快，但市場份額低下。我國(guó)與廢氣生物(wù)處理(lǐ)相關的環境服務(wù)産(chǎn)值所占份額不高，大多(duō)數環保企業規模較小(xiǎo)，在全球的競争中(zhōng)，我國(guó)企業的相關技(jì )術不具(jù)有(yǒu)優勢。

 

　　另外，随着細胞融合、基因工(gōng)程、分(fēn)子生物(wù)等技(jì )術的發展，環境生物(wù)技(jì )術得到了進一步的開發，研究領域不斷擴大，使得生物(wù)技(jì )術為(wèi)一種經濟效益和環境效益俱佳的解決環境污染問題的有(yǒu)效手段之一。同時，教育事業的不斷發展，人們的環保意識和生态概念也得到加強。由于市場對生物(wù)技(jì )術、生物(wù)産(chǎn)品的需要明顯增多(duō)，政府也更加重視生物(wù)技(jì )術的發展，使得環境生物(wù)技(jì )術越來越成熟。

 

　　結論

 

　　有(yǒu)機廢氣生物(wù)處理(lǐ)技(jì )術是一項新(xīn)興的科(kē)技(jì )。它給予我們新(xīn)思路、新(xīn)方式去處理(lǐ)因工(gōng)業發展帶來的有(yǒu)機廢氣污染問題。應用(yòng)生物(wù)技(jì )術去處理(lǐ)有(yǒu)機廢氣，不但節約了成本，減少了能(néng)耗，而且提高了處理(lǐ)效率。但是，應用(yòng)生物(wù)方法處理(lǐ)有(yǒu)機廢氣除了現有(yǒu)的給人類帶來的好處之外，也存在着些許不足。比如生物(wù)法僅限用(yòng)于處理(lǐ)低濃度有(yǒu)機廢氣，如何将這些技(jì )術和方法用(yòng)于高濃度有(yǒu)機廢氣的治理(lǐ)有(yǒu)待于研究；影響污染物(wù)去除率的關鍵過程是将污染物(wù)從氣相轉移到液相中(zhōng)，目前的大部分(fēn)研究是對于易溶物(wù)和易降解污染物(wù)進行處理(lǐ)，在實際應用(yòng)中(zhōng)将會受到一定的限制；利用(yòng)基因工(gōng)程技(jì )術開發出高效的降解菌種；添加一定的有(yǒu)機溶劑提高疏水性污染物(wù)的溶解性；生物(wù)法所用(yòng)填料的比表面積、孔隙率等直接影響反應器的生物(wù)量以及整個填充床的壓降及填充床是否易堵塞問題。

 

　　因此，改善生物(wù)濾料、填料的物(wù)理(lǐ)性能(néng)和使用(yòng)壽命，以節省投資和能(néng)耗；實現自動控制，提高對各運行參數的控制能(néng)力，降低維護費用(yòng)和發生故障的次數；在原有(yǒu)菌種的基礎上通過選擇最佳生長(cháng)條件，篩選出能(néng)高效降解各種惡臭有(yǒu)毒氣體(tǐ)的優勢菌種，從而縮短反應啓動時間，加快生物(wù)反應進程，提高處理(lǐ)效率是必然的方向。

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