工業(yè)廢氣生物凈化原理及工藝
隨著工業(yè)化的發(fā)展，工業(yè)廢氣排放量不斷增加。工業(yè)廢氣生物凈化具有許多***點(diǎn)，被許多企業(yè)所采用。為了使工業(yè)廢氣的凈化和處理更加便于，有適當(dāng)了解工業(yè)廢氣的生物凈化和處理原理，然后在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)之上促進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展。
一。生物法凈化廢氣的原理是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程，主要利用微生物的分解過程將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。這一簡(jiǎn)單的過程主要包括三點(diǎn)：
①工業(yè)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(qū)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(kuò)散，微生物可以吸收。
③ 廢氣成分被微生物吸收之后，經(jīng)過一系列的發(fā)酵和分解過程，產(chǎn)生的物質(zhì)可以通過兩種方式完成這一過程，一***部分繼續(xù)返回液相，另一部分氣體間接進(jìn)入***氣。由于氣相和液相的濃度差異顯著，許多有機(jī)物可以被吸附到液膜之中，然后被微生物吸收。當(dāng)滿足**條件時(shí)，微生物可以起到分解作用。一些物質(zhì)分解之后又回到液相，其他部分變成氣體間接進(jìn)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(yè)廢氣生物凈化工藝之中應(yīng)用已長，技術(shù)和設(shè)備相對(duì)**。生物濾池由多層填料床組成，其中自然填料占***多數(shù)，如土壤、樹皮等。天然填料具有不錯(cuò)的透水性和保水性。***先對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行過濾，去除較小顆粒物，然后合適提高溫度和濕度，使工業(yè)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(diǎn)是設(shè)備難，可降低消耗成本，可處理***量工業(yè)廢氣，不需在工藝之中添加其他物質(zhì)，在一定程度之上促進(jìn)了工業(yè)廢氣的集中處理。但是，生物濾池工業(yè)技術(shù)的缺點(diǎn)是占地面積小，建設(shè)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(yùn)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(yè)廢氣進(jìn)入洗滌器***部。通過調(diào)節(jié)工業(yè)廢氣的濕度和溫度，氣體進(jìn)入液相，然后進(jìn)入再生池給再生池充氧。再生池之內(nèi)的微生物可以將廢氣進(jìn)行氧化分解，從而加速工業(yè)廢氣的處理。
生物洗滌塔需要***量的設(shè)備，這與生物過濾工藝有所不同。它還需要添加很多營養(yǎng)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(shè)備，控制一些基本上條件，如溫度和濕度，以充分發(fā)揮微生物的作用。而且，如果工業(yè)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(yīng)條件易于控制，易于發(fā)生填料堵塞現(xiàn)象。
2.3生物滴濾器的主要設(shè)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(yè)廢氣***先進(jìn)入滴濾器***部。生物滴濾器底部將釋放**量的營養(yǎng)液。營養(yǎng)液可以通過生物膜之上的孔隙逐漸滴入。此時(shí)，包裝之上的微生物會(huì)立即吸收營養(yǎng)液吸附的工業(yè)廢氣，并將其分解。分解之后不必要的營養(yǎng)液沿塔中旬流出，達(dá)到營養(yǎng)液循環(huán)利用的目的。由于營養(yǎng)液一直在循環(huán)，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(duì)反應(yīng)條件要求高，易于控制反應(yīng)條件。通過調(diào)節(jié)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(yè)廢氣，***地彌補(bǔ)了生物濾池壓降的缺乏。
影響生物凈化工藝的因素與傳統(tǒng)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(diǎn)，但對(duì)物料控制要求較低。填料、微生物和營養(yǎng)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(yǎng)素。填料作為微生物生長所必需的物質(zhì)，在生物凈化之中起著關(guān)鍵的作用。填料的選擇應(yīng)考慮pH值、孔數(shù)和比表面積。此外，還應(yīng)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(cuò)的機(jī)械性能和提高pH值的緩沖性能而備受關(guān)注，如利用生物滴濾器處理工業(yè)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(fā)揮作用等在研究之中起到平穩(wěn)***的作用。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)廢氣濃度越來越低時(shí)，活性炭的吸附能力會(huì)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(jié)合能***地實(shí)現(xiàn)廢氣的凈化，但僅適用于短期的去除，吸附材料對(duì)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(guān)鍵性的物質(zhì)。是工業(yè)廢氣處理的主體。微生物主要包括細(xì)菌、真菌等，微生物的選擇應(yīng)根據(jù)工業(yè)廢氣的成分和質(zhì)量來決定。如果工業(yè)廢氣類型單個(gè)，可選擇單個(gè)微生物。如果工業(yè)廢氣種類較余，可選擇單個(gè)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(shí)現(xiàn)工業(yè)廢氣的降解。但純微生物對(duì)周圍環(huán)境條件要求較低，且純微生物相對(duì)單個(gè)。單個(gè)菌株易于引起它們間養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)工業(yè)廢氣凈化效率的提高。但越是單個(gè)，對(duì)環(huán)境的抵抗力就越弱。因此，合適的混合菌株可以***地彌補(bǔ)這一缺陷，提高其適應(yīng)性。但是，混合細(xì)菌不能太濃***。當(dāng)***量的微生物聚集在過濾塔或滴濾塔之中時(shí)，微生物間會(huì)產(chǎn)生慘烈的競(jìng)爭(zhēng)。它們將爭(zhēng)奪營養(yǎng)物質(zhì)，從而降低工業(yè)廢氣的凈化效率和生物反應(yīng)器的性能。因此，在選擇菌株時(shí)，應(yīng)考慮到工業(yè)廢氣的數(shù)量和組成，盡量選擇有***勢(shì)的菌株，使其更糟糕地適應(yīng)外部環(huán)境，能夠**處理。該菌株可通過馴化栽培。菌株經(jīng)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(duì)凈化效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，真菌的分解能力弱于細(xì)菌，但不易受低溫影響。
3.3壓降
壓降是生物凈化的關(guān)鍵參數(shù)。例如，對(duì)于生物濾池，其壓降水平與填料和微生物有關(guān)。目前，壓降的主要對(duì)象是無機(jī)填料，它能促進(jìn)工業(yè)廢氣的分布更加對(duì)稱，能更糟糕地與微生物接觸，但需要補(bǔ)充***量營養(yǎng)物質(zhì)，消耗***量成本。而且，如果壓降過小，難促進(jìn)溝流的形成，從而減少工業(yè)廢氣與微生物的接觸，從而達(dá)到較糟糕的凈化效果。
