工業廢氣生物凈化原理及工藝

隨著工業化的發展，工業廢氣排放量不斷增加。工業廢氣生物凈化具有許多***點，被許多企業所采用。為了使工業廢氣的凈化和處理更加便于，有適當了解工業廢氣的生物凈化和處理原理，然后在現有條件的基礎之上促進技術的不斷發展。

 

一。生物法凈化廢氣的原理是一個簡單的過程，主要利用微生物的分解過程將有機物轉化為無機物。這一簡單的過程主要包括三點：

①工業廢氣之中的組分具有親水性，可以溶解在液膜之中。

 

② 由于**在液膜有所不同區域的濃度有所不同，在這種壓力之下，親水性成分可以逐漸擴散，微生物可以吸收。

 

③ 廢氣成分被微生物吸收之后，經過一系列的發酵和分解過程，產生的物質可以通過兩種方式完成這一過程，一***部分繼續返回液相，另一部分氣體間接進入***氣。由于氣相和液相的濃度差異顯著，許多有機物可以被吸附到液膜之中，然后被微生物吸收。當滿足**條件時，微生物可以起到分解作用。一些物質分解之后又回到液相，其他部分變成氣體間接進入***氣。

 

2。廢氣生物凈化工藝

2.1生物濾池

生物濾池工藝在工業廢氣生物凈化工藝之中應用已長，技術和設備相對**。生物濾池由多層填料床組成，其中自然填料占***多數，如土壤、樹皮等。天然填料具有不錯的透水性和保水性。***先對工業廢氣進行過濾，去除較小顆粒物，然后合適提高溫度和濕度，使工業廢氣與微生物接觸填料，使微生物分解廢氣。

 

生物濾池工藝的一小***點是設備難，可降低消耗成本，可處理***量工業廢氣，不需在工藝之中添加其他物質，在一定程度之上促進了工業廢氣的集中處理。但是，生物濾池工業技術的缺點是占地面積小，建設成本低。由于填料長期被微生物分解，填料回用率高，過濾器運行周期長，更換不便于。

 

2.2生物洗滌

生物洗滌主要采用生物洗滌塔，由兩部分組成：①洗滌塔；②再生槽。它們有所不同于生物過濾過程之中的填料分解法。工業廢氣進入洗滌器***部。通過調節工業廢氣的濕度和溫度，氣體進入液相，然后進入再生池給再生池充氧。再生池之內的微生物可以將廢氣進行氧化分解，從而加速工業廢氣的處理。

 

生物洗滌塔需要***量的設備，這與生物過濾工藝有所不同。它還需要添加很多營養素，這增加了成本消耗。再者，為了快速分解再生器，需要使用曝氣設備，控制一些基本上條件，如溫度和濕度，以充分發揮微生物的作用。而且，如果工業廢氣溶解度低，凈化效果就低，否則凈化效果就高。但是，生物清洗工藝不需要過濾器，不需要占用很小的空間，操作性弱，反應條件易于控制，易于發生填料堵塞現象。

 

2.3生物滴濾器的主要設備是生物滴濾器。生物滴濾器填料表面積小，孔隙余。同樣，工業廢氣***先進入滴濾器***部。生物滴濾器底部將釋放**量的營養液。營養液可以通過生物膜之上的孔隙逐漸滴入。此時，包裝之上的微生物會立即吸收營養液吸附的工業廢氣，并將其分解。分解之后不必要的營養液沿塔中旬流出，達到營養液循環利用的目的。由于營養液一直在循環，較薄的代謝物可以被稀釋或沖掉，這樣可以***避免填料堵塞。

生物滴濾器不需要占用***面積。操作直觀，能***降低操作成本。此外，對反應條件要求高，易于控制反應條件。通過調節淋浴的溫度和濕度，可以***地控制。生物滴濾器還可以凈化高濃度的工業廢氣，***地彌補了生物濾池壓降的缺乏。

 

影響生物凈化工藝的因素與傳統的凈化工藝相比，生物凈化工藝具有凈化效率低、成本高的***點，但對物料控制要求較低。填料、微生物和營養液是影響生物凈化效果的主要因素。

 

3.1填料

目前生物凈化***多需要填料，如生物過濾、生物滴濾等。除了包裝，一些生物凈化需要在包裝之中添加很多營養素。填料作為微生物生長所必需的物質，在生物凈化之中起著關鍵的作用。填料的選擇應考慮pH值、孔數和比表面積。此外，還應綜合考慮生物凈化工藝的成本，盡量選擇高成本的填料，以滿足溫度、濕度等一些基本上條件。目前常見的填料有堆肥、珍珠巖、鋸末和活性炭。此外，合成填料因其具有不錯的機械性能和提高pH值的緩沖性能而備受關注，如利用生物滴濾器處理工業廢氣，在生物滴濾器之中，以活性炭和堆肥化合物為填料，以及這種混合物能否發揮作用等在研究之中起到平穩***的作用。實驗表明，當廢氣濃度越來越低時，活性炭的吸附能力會越來越低，從而降低活性炭的凈化效果。填料與吸附材料的結合能***地實現廢氣的凈化，但僅適用于短期的去除，吸附材料對長期廢氣處理效果不顯著。

 

3.2微生物

 

微生物是生物凈化之中***關鍵性的物質。是工業廢氣處理的主體。微生物主要包括細菌、真菌等，微生物的選擇應根據工業廢氣的成分和質量來決定。如果工業廢氣類型單個，可選擇單個微生物。如果工業廢氣種類較余，可選擇單個微生物選擇微生物群。目前，許多研究者致力于純微生物的研究，希望利用純微生物實現工業廢氣的降解。但純微生物對周圍環境條件要求較低，且純微生物相對單個。單個菌株易于引起它們間養分的競爭，促進工業廢氣凈化效率的提高。但越是單個，對環境的抵抗力就越弱。因此，合適的混合菌株可以***地彌補這一缺陷，提高其適應性。但是，混合細菌不能太濃***。當***量的微生物聚集在過濾塔或滴濾塔之中時，微生物間會產生慘烈的競爭。它們將爭奪營養物質，從而降低工業廢氣的凈化效率和生物反應器的性能。因此，在選擇菌株時，應考慮到工業廢氣的數量和組成，盡量選擇有***勢的菌株，使其更糟糕地適應外部環境，能夠**處理。該菌株可通過馴化栽培。菌株經廢氣或廢水馴化之后，可用于廢氣處理。以真菌為降解微生物，采用生物濾池研究溫度和濕度對凈化效果的影響。實驗結果表明，真菌的分解能力弱于細菌，但不易受低溫影響。

 

3.3壓降

壓降是生物凈化的關鍵參數。例如，對于生物濾池，其壓降水平與填料和微生物有關。目前，壓降的主要對象是無機填料，它能促進工業廢氣的分布更加對稱，能更糟糕地與微生物接觸，但需要補充***量營養物質，消耗***量成本。而且，如果壓降過小，難促進溝流的形成，從而減少工業廢氣與微生物的接觸，從而達到較糟糕的凈化效果。