环保工程师专业知识：气体生物净化过程因素分析

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　　气体生物净化过程因素分析

　　(1)待处理对象

　　待处理对象本身的性质对工艺过程中的传质与生物转化影响很大。

　　如待处理污染物水溶性的差异影响其从气相向液相的传质过程，而降解活动又主要发生在生物膜或液相中，因此待处理污染物的水溶性对其去除效果的影响很大。待处理污染物的可生物降解性则直接影响到生物转化过程，此外水溶性差但易降解的物质在净化过程中也可因生物降解对气体吸收的增强作用而取得较好的净化效果。在某些场合，待处理物质在。床层材料或生物膜上的吸附能力对净化效果的好坏也起着关键的作用。

　　总之，能采用生物法净化的挥发性有机化合物的类型很多，国外的研究表明美国EPA限制排放的189种气态挥发性有机物中至少有60种以上是可以通过生物的方法进行净化的。

　　(2)起降解作用的微生物

　　生物气体净化器主要是利用异养生物对污染物质的代谢过程去除污染物的。目前生物过滤器中通常利用的是土壤、堆肥或泥炭中的自然菌落，也有的投加活性污泥驯化后的菌种，而生物滴滤器的生物相则是通过活性污泥循环挂膜或投加驯化后的专性菌而建立起来的。运转的生物滤器中的微生物种类很多，主要为细菌、放线菌和真菌。对生物滤器内的生物群落的调查表明，在生物器中污染物去除量大的地方生物的密度也大，如进气口处。对于难降解物质的净化通常需要接种经驯化后的菌种。

　　(3)填充支撑材料介质

　　对于所有类型的生物净化器而言，理想的填充支撑材料献良好的传质和发生反应转化的场所，即应具有以下功能：①为微生物提供生长表面以反应器内单位体积的微生物浓度;②对待处理对象具有吸附功能从而增大向微生物群酬传质量从而相应提高去除速率;③提供良好的流体流动和传质性能，长期运行无淤塞结块现象，不会造成气体或水分的短流;④能提供微生物生长所需的营养物质和微量元素熊有一定的缓冲能力。对于生物滴滤器而言，以上第④点则不是选择时需考虑的因素。

　　生物净化气体的介质最初采用的是土壤，目前各类堆肥、泥炭、树皮枝权介质的生物椭器在国外已得到广泛的商业应用，研究人员还正在开发应用一些工程材料和研究新型盼质(包埋固定、膜生物反应器)。

　　①土壤 土壤法利用土壤中胶状颗粒物的吸附作用将废气中的气态污染物浓缩到土种，再利用土壤中的微生物将污染物转化成无害的形式。

　　②堆肥及泥炭类介质

　　好氧发酵的熟化堆肥及泥炭中生存着许多的微生物，其数量缅大于土壤中的微生物量且其中含有丰富的营养成分能为微生物提供适宜的生长环境，师净化效果要较土壤法好，其有机负荷为土壤法的2～6倍，因而占地面积也较土壤法。

　　③颗粒活性炭填充床

　　采用颗粒活性炭作为填充介质，微生物附着生长在活性炭的缅，污染物质首先被吸附到活性炭上，然后被微生物降解。其吸附能力高，炭表面生物介质的附着能力强，单位体积内微生物的浓度高，生物降解能力强，设备的启动快，占地面积小，可用于处理水溶性差的有机废气。

　　④生物陶粒 生物陶粒法在表面多孔粗糙的陶粒的表面进行微生物的生长和污染物憎化。微生物的浓度较高，降解能力较强，启动较快，易于清除过剩生物质，费用较活性炭低，但还是大大高于土壤法或堆肥法的费用。

　　(4)工艺过程控制因素

　　影响微生物气态污染物净化的工艺过程控制因素有湿度、温度、pH值、营养物质及进口气体的状况、空塔气速等。这些因素或是影响生物生长帆境对生物代谢过程产生影响，或是影响传质过程。

　　①湿度

　　对于气态污染物的微生物净化而言，除生物洗涤法外，其他两类设备内的湿度条件至关重要。湿度主要影响微生物的活性和传质过程。设备内湿度对不同水溶性污染物的影响也是不尽相同的。

　　②温度 温度对生物净化器内的传质和生物降解过程都有着重要的作用。

　　③PH值 由于微生物的活动都有其最佳的PH值范围，生物床内PH值的变化影响微生物的活动。生物床的pH值通常为7～8，即细菌和放线菌的最适范围。

　　④营养物质和氧气

　　在生物净化器中，微生物所利用的大部分营养物质在细胞死亡和消解后会被循环利用，但总有一部分通过各种途径而流失就会成为净化过程的控制步骤。如向填料介质中添加营养物后能显著提高甲苯等化合物的降解能力。

　　⑤原始进气状况 由于生物净化器可能会被一些有毒的废气成分如

　　SO2及高浓度的汽所毒害，因此需注意待处理原始进气的状况，有时需采取一些措施去除或分流这些有$有害气体的成分。

　　⑥表观气速(空塔气速)表观气速影响到传质过程、污染的负荷量、设备的阻力及烙内部的气体流动情况等。

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