发布时间 : 星期六 文章生物法处理挥发性有机物(VOCs)的研究更新完毕开始阅读3f462a85b9d528ea81c7790a
其过程有两步，第一，压缩和冷凝有机废气，第二步，进行膜蒸气分离。
膜分离法适用与较浓的废气。该法适用于回收丙酮、四氢呋喃、甲醇、甲苯等，回收率在97%以上。该法正迅速发展成为石油化工、制药、食品加工等行业回收VOCs的有效方法[16]。 2.6 生物法处理VOCs
微生物能将有机物氧化成二氧化碳和水等物质，但此过程很难在气相中进行，因而净化有机废气的过程大多是在液相中完成的。生物法的净化原理为以生物膜为有效吸附表面，以活菌体为生物反应活化中心的的吸附—生物化学反应过程[5,17]。微生物对废气的净化过程主要分为传质和生物降解两部分。这两个过程
的速率是净化VOCs的直接影响因素。表2.1列出了部分VOCs的降解效果[1,18]：
表2.1 部分VOCs的生物降解效果
化 合 物
甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丁醇、四氢呋喃、甲醛、乙醛、丁酸、三甲胺 苯、苯乙烯、丙酮、乙酸乙酯、苯酚、二甲基硫、噻吩、甲基硫醇、二硫化碳、酰胺类、吡啶、乙腈、异腈类、氯酚
甲烷、戊烷、环己烷、乙醚、二恶烷、二氯甲烷 1,1,1-三氯甲烷
乙炔、异丁烯酸甲酯、异腈酸酯、三氯乙烯、四氯乙烯
较差 无 不明 降解效果 非常好 好
生物法处理VOCs可分为生物过滤法、生物滴滤法、生物洗涤法等。 2.6.1生物过滤法处理VOCs
生物过滤法是研究最早而且相对成熟的技术。其原理为：废气先通过增湿塔增湿，然后从反应器下部进入，通过附着在填料上的微生物而将有机废气降解。可采用生物过滤法的的有机污染物有：苯、甲苯、乙苯、甲醇、乙醇、丁醇、乙酸丁脂、甲酸、甲烷、乙烷等[6,19,20]。其工艺流程图如图2.1所示：
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净化气体 增湿塔 过滤床 VOCs废气
图2.1 生物过滤法处理VOCs工艺流程图
微生物的活性决定了反应器的性能，因而，反应器的环境应适合微生物的生长，如应保证60%的填料颗粒直径大于4 mm，保持温度在20-40℃，pH在6-9的范围内。相比于其他工艺,生物滤池具有以下优点:工艺设施简单、能耗小、处理费用低、效果好等。 2.6.2生物滴滤法处理VOCs
生物滴滤是在生物滴滤床上方喷淋循环液，其工艺流程如图2.2所示：
净化后气体 喷淋液 水 废气 注水槽 pH调节剂 废液 图2.2生物滴滤法处理VOCs工艺流程图
与生物过滤法相比，生物滴滤法有如下优势：避免产生生物过滤反应器中的填料压实、短流以及填料降解等缺陷，营养物和缓冲溶液可以方便的通过回流液投加等。生物滴滤法的填料主要有粗碎石、塑料蜂窝状填料，塑料波纹板填料、陶瓷等。
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2.6.3生物洗涤法处理VOCs
其工艺流程图如图2.3所示：
图2.3 生物洗涤法处理VOCs工艺流程图
生物洗涤法可以通过增大气液接触面积,如鼓泡法中加填料,一提高处理气量;或在吸收液中加某些不影响微生物生命代谢活动的溶剂,一利于气体吸收,达到起初某些不溶于水的有机物的目的.但由于生物洗涤法的循环洗涤液需采用活性悟泥法来再生,所以,在通常情况下,循环洗涤液枢要是水,因此,该方法只适用于水溶性较好VOCs, 如乙醇,乙醚等,而对于难溶的VOCs,该方法则不适用。
生物法处理有机废气的工艺性能比较如下表所示。从表1.5中可知，不同成分、浓度、气量的VOCs各有其适用的净化系统，根据不同VOCs的性质和条件，选择不同的处理技术[1,4,21]。
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表1.5 生物法处理有机废气的工艺性能比较
工艺 生物洗涤法
适用条件 气量小、浓度高、易溶且生物代谢速率较低的VOCs
生物过滤法
运行特性
系统压降较大，菌种易随液相流失；对较难溶的气体可
缺点
传质表面积低；需大量提供氧才能维持高降解率；需处理剩
采用鼓泡塔、多孔板式塔； 余污泥；投资和运行费用高；
反应条件不易控制；进气浓度发生变化适应慢；占地面积
气量大、低浓度的 处理能力大，操作方便，工VOCs
艺简单，能耗少，运行费用
低，具有较强的缓冲能力；大； 菌种繁殖代谢快，不会随流动相流失；
生物滴滤法
气量大、浓度低、有机负荷高、降解过程中产酸或产能较大的VOCs
处理能力大，不易堵塞，适用寿命长；菌种易随流动相流失；
传质表面积低；需处理剩余污泥；运行费用高；
3 结语
针对工业上气量大、浓度低，且污染物大都无回收价值的VOCs而言，生物法有着不可比拟的优越性。根据席劲英和胡洪营的研究,生物过滤塔工艺在处理恶臭气体和挥发性有机污染物方面具有很大的应用潜力和优势.它工艺简单，操作方便，运行稳定，处理效果好，无二次污染，费用低，能耗少，是实施可持续发展的一项有利技术措施。在席劲英和胡洪营的研究中表明,高负荷条件下活性炭生物过滤塔的平均甲苯去处率为为86%[21]。
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