生物净化有机废气技术研究进展

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1、生物净化有机废气技术研究进展-废气处理摘要：综述生物净化有机废气技术的研究进展，包括发展过程、原理及基础理论研究、主要净化设备及特点、填料选择、菌种驯化等，分析了现存问题，并据此提出了一些建议。关键词：生物净化有机废气应用研究进展　　工业生产常常会产生大量的有机废气，如不能进行对其进行有效地控制与治理，这些气体必将严重的危害人类的生存环境和健康状况，因此大力开展有机废气的综合治理技术研究已经成为当代世界亟待解决的问题之一。　　目前，有机废气的主要治理方法包括吸收法、吸附法、催化转化法等。尽管上述方法具有一定的实操性，然而能耗高等问题也制约着这些方法的应用程度。　　生物净化有

2、机废气技术是近年来发展起来的一项用于净化低浓度有机废气的新型技术。经国外众多研究表明，该技术实操性较强，且成本较低，因此是未来用于净化低浓度有机废气的重要方法之一。　　为了进一步推动该技术于我国的研究进程，笔者以下将从发展过程、工艺原理、基础理论研究、主要设备及其特点、填料的选择、菌种驯化、工程应用等方面对该技术的研究进展进行综述，此外，还将分析说明其发展中存在的问题，并提出一些建议。　　1生物净化有机废气技术研究进展-废气处理摘要：综述生物净化有机废气技术的研究进展，包括发展过程、原理及基础理论研究、主要净化设备及特点、填料选择、菌种驯化等，分析了现存问题，并据此提出了一

3、些建议。关键词：生物净化有机废气应用研究进展　　工业生产常常会产生大量的有机废气，如不能进行对其进行有效地控制与治理，这些气体必将严重的危害人类的生存环境和健康状况，因此大力开展有机废气的综合治理技术研究已经成为当代世界亟待解决的问题之一。　　目前，有机废气的主要治理方法包括吸收法、吸附法、催化转化法等。尽管上述方法具有一定的实操性，然而能耗高等问题也制约着这些方法的应用程度。　　生物净化有机废气技术是近年来发展起来的一项用于净化低浓度有机废气的新型技术。经国外众多研究表明，该技术实操性较强，且成本较低，因此是未来用于净化低浓度有机废气的重要方法之一。　　为了进一步推动该技

4、术于我国的研究进程，笔者以下将从发展过程、工艺原理、基础理论研究、主要设备及其特点、填料的选择、菌种驯化、工程应用等方面对该技术的研究进展进行综述，此外，还将分析说明其发展中存在的问题，并提出一些建议。　　1生物净化废气技术的发展历程　　生物净化有机废气技术的研究始于20世纪50年代，快速发展于80～90年代。德国和荷兰是世界上首批较大规模的应用此项技术用于处理有机废气的国家[1]。日本、美国等地也已广泛开展了该技术的工程应用，而我国对于该技术的研究还很欠缺。　　2生物净化有机废气技术理论研究进展　　生物法净化有机废气的实质即利用微生物的生命活动，将废气中的有机组分降解、转

5、化为简单的无机物（CO2、H2O）及细胞质等其它物质。具体而言，在微生物的生长过程中，需要消化吸收碳、氮、磷、氧等营养组分。生物净化法便是通过向生物反应器中投加除待处理废气所含营养物质（即污染物质）以外的营养成分，从而保证微生物主动获取待处理废气中所含的那部分污染物质作为机体生存的营养成分，最终达到去除废气中污染物质的目的。　　至今为止，对于生物净化有机废气技术的机理研究，学者们还未形成统一理论。目前，世界上公认影响较大的即荷兰学者奥滕格拉夫（Ottengraf）依据传统的气体吸收双膜理论所提出的生物膜理论（也可定义为“吸收—生物膜”理论）[2]。　　3主要净化装置及特点　

6、　目前，国内外主要有机废气生物净化装置包括生物过滤器（biofilter）、生物滴滤器（biotricklingfilter/trickling）、生物洗刷塔（bioscrubber）等。其中应用最广泛的是生物滴滤池和滴滤塔。　　3.1生物过滤器　　生物过滤器内的固态介质一般使用土壤、堆肥、木屑等。其优点在于：设备少，操作简单，成本低廉（其投资成本约为传统处理技术，如吸附、吸收氧化等技术的1/10），处理效率高等；其缺点在于：反应条件较难控制，占地面积较大，处理效率不够持续稳定、载体使用周期短等，且该工艺不适于处理较高浓度的废气和产酸废气。　　3.2生物滴滤器　　在生物滴滤

7、池中，微生物附着于惰性填料的表面并形成生物膜。有机废气从塔底进入反应器后，其中的有机物质则通过微生物的分解、代谢后转化为小分子无机物质，净化后的气体从塔顶排出。其优点在于：设备少、操作简单、压降低、填料不易堵塞、处理效率高等。与生物过滤器相比，生物滴滤法的反应条件更易控制，因而微生物的活性更容易保持。其不足在于：填料比表面较小，运行成本较高，不适于处理水溶性差的化合物，此外结构和操作均比生物过滤器复杂，同时，营养物添加过量还易造成菌体大量繁殖，床层堵塞、压降升高。为此，A.Laurenzis等人[3]在传统的生物滴