工业废气处理中生物法净化的应用

摘要：经济发展的大趋势下，环境保护问题逐渐成为人们的重点关注话题，需要投入更多的资源进行优化、处理。科技进步为各项技术的涌现创造了有利条件，在工业生产进程中发挥了明显的积极作用，而利用生物法净化方式处理工业废气表现出较好的适应性，值得应用推广。本文从工业废气危害性以及生物法净化处理的基本原理、技术工艺、影响因素和未来展望等方向展开分析，以作借鉴。

关键词：工业废气处理;生物法净化;应用

Abstract：With the trend of economic development，environmental protection has gradually become the focus of peoples attention.More resources need to be invested to optimize and deal with it.Scientific and technological progress has created favorable conditions for the emergence of various technologies and played an obvious positive role in the process of industrial production.However，the use of biological purification method to treat industrial waste gas shows good adaptability and is worthy of application and promotion.In this paper，the harmfulness of industrial waste gas and the basic principle，technology，influencing factors and future prospects of biological purification are analyzed for reference.

Key words：Industrial waste gas treatment;Biological purification;Application

伴隨经济发展和工业生产的进步，环境问题相继产生。化工生产中排放的大量废弃物如果不能及时地进行科学处理，必然造成大气环境的持续性污染，直接影响到人们的生活环境质量。所以，重视废气排放的处理工作，是化工企业更进一步实现绿色健康发展的必经环节。德国于20世纪开发生物净化法，其本身较高的处理效率、低成本、不会有二次污染等优势，使其成为处理废气排放的重要方法之一，但随着科技的不断进步，这一方法值得去更新、研究。

1 工业废气的危害

废气物排放是工业领域日常加工生产中必须要面对的问题，其中含有大量有害物质，如果不能针对性地采取一些科学处理方法，直接将其排放入大气环境中，就会产生大规模的环境污染，威胁到人们的身体健康。工业废气中的有害物质能够影响人体中枢神经的正常运转，甚至导致部分人群出现急性中毒事件;人体血液中的胆碱醋酶活性会在磷化物的影响下受到损害，神经系统运转出现很大阻碍;而氰类物质能够直接引发人们的身体不适，如呼吸困难、严重窒息，甚至出现死亡情况。

2 生物法净化处理原理

生物净化法在本质上是对氧化分解的一种具体应用，针对日常生产中产生的工业废气，将其中含有的有机成分转化成一种有机物。整个处理过程可以照生物膜理论划分成多个步骤，第一步是将污染物融入水体，使其与液膜充分融合;第二步是通过分析浓度差来加快污染物在液膜内部的有效扩散，而微生物在生物膜中能够将其快速捕捉、吸收;第三步是分解过程，污染物可以作为微生物的一种养料，经过分解后，一部分的代谢物停滞于液膜中，另一部分会以气体状态进入大气环境。生物净化法的废气处理过程，就是将传质、降解工艺相结合。

3 处理工艺

3.1 生物滴滤法

工业废气处理过程一般都会在反应容器的密闭状态下完成，在应用生物滴滤法进行废气处理时，需要使用有着更大表面积的填料为基础，具体的填料物质种类多样，无机惰性材料、小碎石、陶瓷等物质都可作为填充对象，使微生物能够在一个更优质的环境中生存、成长，保持微生物活性。物质填料环节结束后，要对填料实行必要的营养化处理。

3.2 生物洗涤法

生物洗涤法的应用，需要预先完成生物洗涤塔的构建，主要分成洗涤塔、再生池两部分，要求其具备一整套较完善的污泥处理机制，但整个过程不需要使用填料。工业废气自下而上进入洗涤塔时，液相、气相经过转化溶解后，借助悬浮液流入再生池，接触微生物后产生氧化反应，而最终的分解物也会从再生池中直接流出，可再次被使用。此种技术工艺易于操作、降压小，但是设备投入量大，需要支付较多的成本费用。

3.3 生物过滤法

生物过滤法在众多的生物法净化处理工艺中属于较先使用的一种，已经对硫化氢等臭味气体表现出较好的优势，并且在科技更新发展的影响下，适用范围呈现增大趋势，工业废气内部微生物的有效处理方面属于现阶段主要的应用对象。

生物洗涤法处理技术的使用过程需要借助生物过滤装置，通过吸附性较强的活性炭、土壤等物质来吸收可挥发有机气体。生物过滤装置在使用过程中，会使滤料上附着大量的微生物，它们对挥发性有机气体进行有效地吸收、转化，氧化分解成多个有机物，如NO3—、H2O、SO4—、CO2等，从而达到过滤、净化的目的。生物过滤法需要采用一个反应器，处于静止状态的液相和微生物会总体偏大于反应器表面积，使气体和液体之间充分接触，此种处理特质能够在醛酮等挥发物的处理中更具优势。

3.4 生物吸收法

反应工艺通常由微生物氧化反应、工业废气吸收两类构成。有机污染物自下而上通过反应器时，可与填料层的水充分接触处，达到质量传递的效果;溶解后的废气与水同时进入生物反应器，而其中原本存在的大量微生物能够去除废气中的污染物。此种处理工艺的反应条件易于把控，但是成本高、应用设备较多，并且在使用过程中需要借助一定量的额外养料。

4 影响净化效率的因素

4.1 微生物

工业废气的处理过程中，微生物的主要作用是降解，并且针对工业废气中不同的污染物含量，需要经过充分考虑后采用更加适宜的微生物种类，从而提升净化处理的效率和质量效果。

4.2 填充剂

工业废气净化进程中，需要借助填充剂的积极作用，为微生物提供养料。所以，工作人员必须严格选择填充剂的种类，全面了解填充剂的持水能力、表面积大小、pH值等具体情况;加强成本管控，坚持以质量标准为前提，尽可能地减少相应的成本支出，使经济利益和废气处理效率实现全方位的共同发展。

4.3 压降

应用生物净化法的过程中，需要将床层间的压降问题考虑在内，从而减少相应的成本支出。而且，选择更加适宜的填充剂能够使生物净化法的应用过程稳定，有利于废气处理效率的进一步提高和相关净化成本的缩减。

5 应用前景

环境保护是国家和社会的热点话题，这是应对自然环境巨大破坏的一种战略决策。应用生物净化法，是利用更先進的技术工艺解决工业废气治理过程中的部分难题，避免了二次污染的产生。但是生物净化法应用过程中的不足之处也需要加强重视，将生物过滤器尺寸、微生物适应期等问题都要全面考虑。具体来说，净化工业废气的质量效果会与生物过滤器设计中的具体尺寸直接相关;合理控制微生物的适应期，能够明显提升净化过程的工作效率，减少相关的成本支出。在后期工作中，可以更加关注创新性联合生物反应器的相关研发工作，使单种污染物的净化方式更加优化，逐渐向多种污染物净化的方式转变。

生物法净化在处理有机废气方面作用良好，将污染物转化为CO2等无害物质，具有氧化反应彻底、不产生二次污染，以及便于操作、应用设备简单等优势。生物法最早应用于气体除臭方面。例如日本污水处理厂的臭气处理，将臭气送入曝气池后同时展开废气、废水的处理过程，使脱臭率提高到99%以上。之后出现了铸造厂以此种处理工艺解决胺、乙醛等污染气体的方式，通过应用二级脱臭装置明显增强了去除效果。

现阶段，填料方面的研究工作更加深入，逐渐研发出硬度、支撑性、孔隙率更好的合成填料，活性炭颗粒、珍珠岩颗粒、甘蔗渣等都表现出较好的适用性。而生物滴滤塔的研发方向，主要从微生物浓度、抗冲击负荷力、净化反应速度、气体停留时间等多个方向展开，并且在应用过程中明显优于生物滤池或生物洗涤塔。

6 结束语

在工业废气处理过程中应用生物净化法，针对废气中含有的不同物质采取不同的处理工艺，使生物滴滤法、生物洗涤法、生物过滤法、生物吸收法、电晕法等方式的优势最大化，顺利完成净化处理，明显缩减了工业生产的成本费用，并且最终的净化效果较好，具有明显的应用优势。生物净化法在现阶段的适用范围仍然较小，技术人员仍需要进一步开展研发工作，为生态保护工作提供助益。

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收稿日期：2020-05-02

作者简介：王晓丽（1983-），女，回族，研究生学历，中级，研究方向为环境影响评价。