有机废气生物处理技术的发展及应用.doc

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1、淮阴工学院环境生物技术大作业作者:陆彦安学号：学院:生化学院专业:生物1101题目:有机废气生物处理技术的发展及应用任课教师：王朝宇摘要石油化工，有机合成工业的发展不可避免的会产生有机废气，排入大气层中，对大气产生污染，并危害人们的身体健康。应用生物处理技术净化有机废气就是针对这一现象逐步发展起来的一项废气治理新技术。生物处理技术的方法有很多种，比如生物滤池法、生物滴滤法、生物洗涤法等。有机废气的生物处理技术主要是在“双模理论”的基础上发展而来。主要分为气液转化阶段、生物吸附吸收阶段和生物降解阶段三个阶段。是一种高效率，低成本，无二次

2、污染和安全性好的有机废气处理方法。关键词生物处理，吸附，降解，优越性1引言近年来，随着有机工业和石油化工的迅速发展，以及有机废气的无节制排放，使得进入大气层的有机废气越来越多，大气污染越发严重。酸雨、冰雹等极端天气出现的范围和频率也越来越大。对人类的生活以及健康产生重大影响。呼吸道疾病，眼部疾病逐渐增多[1]。新兴的有机废气生物处理技术利用微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可以将其作为代谢底物而降解、转化。与常规的废气处理技术相比，有机废气生物处理技术具有更加明显的优越性。1有机废气生物处理技术的介绍1.1生物处理技术的基本

3、概念生物法净化有机废气是在已成熟的采用微生物处理废水的基础上发展起来的。生物净化实质上是一种氧化分解过程:附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分,转化为简单的无机物或细胞组成物质。与废水生物处理过程的最大区别在于:废气中的有机物质首先要经过由气相到液相(或固体表面液膜)的传质过程,然后溶解于液相中的有机成分在浓度差的推动下,进一步扩散至介质周围的生物膜,进而被其中的微生物捕捉吸收;在此条件下,进入微生物体内的污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解,产生的代谢物一部分溶入液相,一部分作为

4、细胞物质或细胞代谢能源,还有一部分则析出到空气中。废气中的有机物通过上述过程不断减少,从而被净化[2]。2.2生物处理技术的原理对于生物法净化废气的机理研究至今没有一个统一的理论，荷兰学者依据吸附操作的“双膜理论”提出的生物膜学说在全球范围内有较大的影响力，为多数人所接受和认可。该法实质上是通过微生物的代谢活动将复杂的有机物转变为简单、无毒的无机物和其它细胞质。主要经历三个阶段：气液转化阶段、生物吸附吸收阶段和生物降解阶段[17]。所谓生物膜既是由微生物群体在固体载体表面构成的粘性膜结构。在润湿环境下,微生物以废气中的有机碳作为能源,

5、在将废气中的有机物氧化分解的过程中,得以生长、繁殖并形成具有一定厚度的膜。这种生物膜尤其在处理低浓度或生物可降解性强的废气时,具有更强的优越性[3]。3生物处理有机废气工艺的特点生物处理有机废气主要是应用微生物对各种污染物有较强的抵抗力与适应性。通过筛选培养，选出具有较强性能的自养菌或异养菌菌种。在一定的环境条件下，微生物通过新陈代谢将有机废气中的有机污染物分解为简单的无机物和细胞组成物质。与传统的废气处理技术相比,生物处理技术具有去除效率高、投资成本低、耗能低、对大气环境无二次污染等优点。同时,由于废气生物处理吸收剂的再生可直接通过

6、吸收剂中微生物的作用来实现,而不需要像理化吸收和吸附那样的专门设备,从而简化了工艺流程和工业设备,降低运行操作费用。4生物处理有机废气的工艺生物处理有机废气的技术是一项新兴的生物技术，现阶段，其主要的处理工艺包括：生物过滤法、生物滴滤法、生物洗涤法。同时随着废气处理技术的深入研究，加之实际污染废气中，气体的溶解性及可生物降解性差异很大，一些新型的生物处理方法，复合式生物反应器、膜生物反应器和低pH值生物滤池等也渐渐受到人们的关注，并得到良好的效果。这里主要向大家介绍膜生物反应器处理有机废气[4]。膜生物反应器主体由并联的中空纤维膜管组

7、成，微生物在管间的液相中生长，废气从管内通过时，气相的污染物通过扩散作用，由膜转移到液相，在微生物的作用下得到降解。通过在膜的一侧加入吸收剂的方式,利用吸收剂对不同气体的溶解作用来分离、净化气体,吸收剂须对挥发性有机废气有很高的溶解性,而对空气中的其他成分基本上不溶解[5]。使需要接触的两相分别在膜的两侧流动,两相的接触发生在膜孔内或膜表面的界面上,这样就可避免两相的直接接触,防止了乳化现象的发生[9]。膜反应器可在较大范围内对气体进行独立控制,内部的膜组件按膜材料可分为致密膜与微孔膜。致密膜对气体具有选择透过性,利用气体混合物各个组

8、分在膜材料中渗透速率不同,而达到对气体分离、富集功能[16]。其推动力是膜两侧的压力差。膜材料的共同特点是比表面积大,为质量及热量传递提供了大的接触面积。膜两侧压降小,能耗低,与传统废气分离技术相比,膜基吸收只需要用低压