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生物处理技术在VOCs废气处理过程中的分析

 
2021-03-06 14:49

1、VOCs废气生物处理原理
  早在20世纪70年代,世界各国就开始对生物处理VOCs废气进行了研究,主要对净化处理设备、菌群驯化培养、代谢原理和降解过程等进行了分析,应用较广的为吸收-生物膜处理原理,也就是利用水先对VOCs进行吸收,在浓度梯度驱动下进入到生物膜,从而与微生物菌群进行接触,经过降解吸收把污染物质代谢降解为小分子物质、二氧化碳和水分。在生物处理技术实际应用过程中,对该原理进行改进和优化,形成了低浓度VOCs气体处理吸附-生物膜原理,将污染物质通过扩散作用运动到生物膜表面,通过微生物接触进行降解和吸收,将污染物质作为能量和养分被微生物菌群进行降解,分 解为小分子物质、二氧化碳和水分,形成了吸附降解处理工艺流程。

  

2、VOCs废气生物处理工艺
  2.1、生物洗涤器
  该装置是由传质洗涤器和生物降解反应器构成,内部存在着呈现出悬浮态的微生物群,与水相结合以循环方式持续流动。洗涤器内部设置有悬浮处理系统,当VOCs气体进入吸收室,悬浮液会在吸收室上侧进行喷淋,气体与生物悬浮液产生接触。吸收完以后会使生物悬浮液进入到吸收室下侧,经过导出设备进入到再 生池,通过空气可以实现再 生。物料可以通过反吸作用进入到喷淋部位建立喷淋循环回路。VOCs气体经过微生物净化处理以后,在洗涤器顶部排放出来。悬浮液为活性较强的污泥和微生物构成,再 生过程需要较长的时间,会结合微生物自身的性质来决定选用那种反应器。生物洗涤处理器内的反应器操作比较方便,加入的生物填料不容易产生堵塞问题,无法达到较高的气体处理量,可以处理的化合物质浓度不超过每方5千毫克,无法对难溶性废气进行处理。
  2.2、生物滤池
  该装置对VOCs废气处理设备进行处理需要利用过滤器将颗粒物质先清 除掉,再经过调温调湿处理后,进入到具备吸附性过滤材料的滤池当中,滤池中填充具备活性的生物填料,填料层厚度需要达到0.5-1米,VOCs气体会经过管道引导从滤池底部进入到上面的生物填料中,可以提高废气分 解效率。废气污染物质及氧气会以气相方式不断扩散运动到外部的水膜当中,微生物将有 机物质当作能量和碳物质源,VOCs废气经过分 解会形成如下多种物质:(1)VOCs废气内氮会降解处理为氨气,再进行深 度处理会转变为硝酸盐。(2)VOCs气体内含有的有 机物质会经过微生物处理转变成二氧化碳。(3)VOCs废气内的硫化物会经过分 解产生硫化氢,经过深 度处理后可以转变为硫酸盐。我国针对VOCs废气生物处理技术开展的研究起步较晚,不同反应器处理效果有着很大的不同,很多因素会对气液传质和生物降解产生不利影响,处理技术的实际应用还不够成熟。当前的生物处理技术只可以对中低浓度的VOCs废气进行处理,高浓度VOCs废气处理还达不到排放要求。某些VOCs废气中的有 机污染物很难采用生物进行降解,还需要培养菌种来进一步提升污染物处理效果,不断优化微生物代谢机制。还需要加强分子生物学方面的研究,结合微生物优点菌株的特点,培养出新型污染物降解菌源。对VOCs废气污染物成分进行鉴定,做好污染物成分和生化降解方面的分析和研究,从根源上来探索提升净化处理效果的办法。生物填料在长期应用过程中会存在堵塞、压实等问题,填料的使用期限较短,还需要探索提高填料使用寿命的办法。