有机废气生物处理技术的发展及应用
生物膜法的应用现状及发展前景分析
生物膜法的应用现状及发展前景分析生物膜法的应用现状及发展前景分析引言生物膜法是一种利用微生物在固体载体上形成的生物膜来处理废水、废气和固体废弃物的技术。
生物膜法已经被广泛应用于废水处理、土壤修复、气体净化等领域。
本文将对生物膜法的应用现状进行分析,并展望其未来的发展前景。
一、生物膜法的应用现状1. 废水处理生物膜法在废水处理领域具有广泛应用。
其中最典型的例子就是生物滤池。
生物滤池利用生物膜附着在滤料上,通过微生物降解废水中的有机物和氨氮,从而达到净化水质的目的。
生物滤池在废水处理领域具有体积小、效率高、操作简单等优点,已被广泛应用于城市污水处理、工业废水处理等方面。
2. 土壤修复生物膜法在土壤修复领域也有重要的应用。
例如,生物土壤冶金法利用生物膜诱导土壤中的微生物降解、转化重金属污染物,可以有效修复受到重金属污染的土壤。
此外,生物土壤防护墙是一种利用生物膜形成的防护层保护土壤不受侵蚀和污染,已被广泛应用于农田保护、土地修复等方面。
3. 气体净化生物膜法在气体净化方面也有应用。
例如,生物滴滤塔利用生物膜固定在填料表面,通过气液交换和微生物降解的作用来去除废气中的有机物和臭味物质。
生物滴滤塔在城市垃圾处理厂、食品加工厂等废气处理中起着重要的作用,它既可以净化废气,又可以回收有价值的物质。
二、生物膜法的发展前景1. 提高治理效率目前,生物膜法在废水处理、土壤修复等领域取得了显著的成果,但仍存在着效率不高的问题。
今后,通过提高生物膜附着微生物的降解活性,优化膜材料和工艺流程,可以进一步提高生物膜法的治理效率。
2. 开发新型生物膜材料传统的生物膜法主要利用自然界存在的生物膜形成附着微生物的载体。
未来,可以借鉴纳米技术和材料科学的成果,开发出新型的生物膜材料,例如纳米纤维、离子液体等,以提高生物膜法的应用效果。
3. 结合其他技术生物膜法和其他技术的结合,可以提高废水处理、土壤修复等过程的效果。
例如,生物膜法可以与电化学技术结合,形成电子传递通路,加速有害物质的降解。
生物法处理有机废气(超详细)
生物法处理废气废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。
自然界中存在各种各样的微生物,几乎所有无机的和有机的污染物都能转化。
生物处理不需要再生和其他高级处理过程,与其他净化法相比,具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点,但不能回收利用污染物质。
1.2.3.1基本原理在适宜的环境条件下,微生物不断吸收营养物质,并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。
废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点,把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水,以及细胞物质等。
1.2.3.2微生物降解污染物的过程由于微生物将废气中的有害物质进行转化的过程在气相中难以进行,所以废气中气态污染物首先要经气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程,然后污染物才在液相或固体表面被微生物吸附降解。
按照Ottengraf提出的生物膜理论,生物法净化处理工业废气一般要经历以下四个步骤(图1-1)。
1)废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中(由气膜扩散进入液膜);2)溶解于液膜中的污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜,进而被其中的微生物捕获并吸收;3)微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产品或者C02、水等;4)生化反应产物002从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体,而1120则被保持在生物膜内。
气态污染物的生物处理过程也是人类对自然过程的强化和工程控制,其过程的速率取决于:①气相向液固相的传质速率(与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关);②能起降解作用的活性生物质量;③生物降解速率(与污染物的种类、生物生长环境条件、控制作用有关)。
表1-1列出了各种气态污染物的生物降解效果。
填料固液混合层图1-1生物法净化工业废气的传质降解模型表1-1微生物对各种气态污染物的生物降解效果化合物生物降解效果甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丁醇、四氢呋喃、甲醛、乙醛、丁醛、三甲胺非常好苯、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、氯酚好甲烷、戊烷、环己烷、乙醚、二氯甲烷较差1,1,1-三氯甲烷无乙炔,异丁烯酸甲酯、异氰酸酯、三氯乙烯、四氯乙烯不明1.2.3.3废气生物处理的微生物按照获取营养的方式不同,用于污染物生物降解的微生物有两大类:自养菌和异养菌。
生物法处理有机废气(超详细)
生物法处理废气废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。
自然界中存在各种各样的微生物,几乎所有无机的和有机的污染物都能转化。
生物处理不需要再生和其他高级处理过程,与其他净化法相比,具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点,但不能回收利用污染物质。
1.2.3.1 基本原理在适宜的环境条件下,微生物不断吸收营养物质,并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。
废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点,把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水,以及细胞物质等。
1.2.3.2 微生物降解污染物的过程由于微生物将废气中的有害物质进行转化的过程在气相中难以进行,所以废气中气态污染物首先要经气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程,然后污染物才在液相或固体表面被微生物吸附降解。
按照Ottengraf 提出的生物膜理论,生物法净化处理工业废气一般要经历以下四个步骤(图1-1)。
1)废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中(由气膜扩散进入液膜);2)溶解于液膜中的污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜,进而被其中的微生物捕获并吸收;3)微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产品或者C02、水等;4)生化反应产物0 0 2从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体,而1120 则被保持在生物膜内。
气态污染物的生物处理过程也是人类对自然过程的强化和工程控制,其过程的速率取决于:①气相向液固相的传质速率(与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关);②能起降解作用的活性生物质量;③生物降解速率(与污染物的种类、生物生长环境条件、控制作用有关)。
表1-1 列出了各种气态污染物的生物降解效果。
填料固液混合层图1-1生物法净化工业废气的传质降解模型按照获取营养的方式不同,用于污染物生物降解的微生物有两大类:自养菌和异养菌。
自养菌可以在无有机碳和氧的条件下,以光和氨、硫化氢、硫和铁离子等的氧化获得必要的能量,而生长所需的碳则由二氧化碳通过卡尔文循环提供,因此它特别适合于无机物的转化。
生物滴滤法净化挥发性有机废气(VOCs)的研究
生物滴滤法净化挥发性有机废气(VOCs)的研究生物滴滤法净化挥发性有机废气(VOCs)的研究引言:挥发性有机化合物(VOCs)是一类在大气中存在并具有挥发性的废气,由于其具有毒性和臭味,对人体健康和环境造成了严重的影响。
有效地净化和治理VOCs成为了环境保护领域的重要课题。
生物滴滤法作为一种生物处理技术,具有高效、环保和经济的特点,成为了净化VOCs的研究热点之一。
本文将系统地介绍生物滴滤法的原理、应用和进展,以及未来的发展趋势。
一、生物滴滤法的原理生物滴滤法是利用生物膜或活性污泥进行滴滤处理,通过废气与生物膜或活性污泥接触,使废气中的有机污染物通过生物作用转化为无机物或无害物质。
该方法主要依靠生物膜中的微生物,通过附着和代谢作用,将VOCs降解为二氧化碳和水。
生物滴滤法通过高效的生物滤层,实现了高效的挥发性有机废气的净化效果。
二、生物滴滤法的应用生物滴滤法适用于许多领域的VOCs处理,如印刷、涂装、化工等行业。
它不仅可以高效地净化VOCs废气,还可以将VOCs 转化为有用的物质。
例如,在制药行业,生物滴滤法已成功应用于处理含有有机溶剂的废气,并通过生物转化产生有机酸和生物质。
三、生物滴滤法的进展随着对环境保护的要求越来越高,生物滴滤法在净化VOCs方面得到了广泛应用和研究。
目前,研究者们正在致力于改进生物滴滤法的性能和效果,以应对不同类型和浓度的VOCs废气。
例如,引入多种微生物群落,提高废气处理的效率和稳定性;研究膜材料和改进传质装置,减少压降和提高处理能力;优化运行参数,如温度、湿度、流速等,以提高生物滤层的性能。
此外,与其他生物处理技术相结合,如生物膜反应器、生物滤池等,也为生物滴滤法的发展提供了新的途径。
四、生物滴滤法的未来展望虽然生物滴滤法在VOCs废气处理中取得了较好的效果,但仍存在一些挑战和不足。
未来的研究可以侧重于以下几个方面的改进:一是提高生物滤层的稳定性和降解效率,以适应不同的工业废气污染。
生物技术在大气污染治理中的应用
生物技术在大气污染治理中的应用随着城市化进程的不断加剧,大气污染问题已经成为全球关注的焦点。
汽车尾气、燃烧排放、工厂废气都是主要的空气污染源。
为了解决大气污染问题,生物技术开始被广泛应用于大气污染治理中。
生物技术在大气污染治理中的应用,主要包括生物治理、生物监测、生物复合材料等方面。
一、生物治理生物治理是通过利用微生物、植物等生物技术,将有害气体中的有机物、氮氧化物转化为无害物质或低毒物质,从而减少或消除大气污染的一种方法。
1.1 生物过滤系统生物过滤系统是一种旨在进一步去除有机物和硫化物废气的废气治理技术。
生物过滤器可以使用一些厌氧菌和好氧菌来降解空气中的污染物,例如,硫代硫酸盐、乙硫醇、甲硫醇等。
1.2 生物膜反应器生物膜反应器是一种旨在进一步去除废气中的氨、有机污染物的废气治理技术。
这种技术使用了一些特殊的菌膜,它们附着在一些固体支撑介质上,例如陶瓷、棉花、活性炭等,然后将它们放置在氨、有机污染物的气流中,从而去除废气中的氨、有机污染物。
1.3 生物氧化塔生物氧化塔是一种常见的废气处理技术,其利用生物技术降解废气中的有机物、乙烯、苯等有机物质。
废气通过填料层,同时废气中的有机物会被微生物降解,降解产物为二氧化碳和水。
二、生物监测生物监测指利用细菌、植物、动物等生物对大气污染物质的生物响应方法,用于比较区域间、不同时期和不同地点气体污染情况的一种方法。
2.1 植物监测植物监测是利用植物对污染物的生物响应,评价区域空气污染状况和植物健康状况的监测手段。
植物监测方法能够直接反映废气污染物在大气中的分布状况,对大气污染的监测和分析具有重要意义。
国内外已有多项研究利用植物作为生物指示器。
2.2 细胞监测细胞监测是利用细胞对污染物质的生物反应,比较不同环境中细胞系统得到预测的污染物质在废气中含量的监测手段。
因为细胞污染时会释放出细胞内的化合物,这些化合物能够被监测仪器检测到,而且监测结果具有高的准确性和可重复性。
生物膜技术在VOC废气治理工程中的应用前景
VOC废气主要来源于工业生产过 程中产生的挥发性有机化合物, 如石油化工、印刷、家具制造等
行业。
危害人体健康
VOC废气对人体健康有严重影响, 如引起头痛、恶心、呕吐等症状, 长期接触还可能增加患癌症的风险 。
破坏环境
VOC废气排放到大气中会加剧空气 污染,影响大气能见度和全球气候 变化。
传统VOC废气治理方法
环保性
生物膜技术处理过程无二次污染,处理后的 废气对环境无害。
稳定性
生物膜具有较好的稳定性和耐冲击性,可适 应不同工况条件下的废气处理。
操作简便
生物膜技术的工艺流程相对简单,操作方便 ,易于维护和管理。
生物膜技术在VOC废气治理中的案例分析
某化工厂VOC废气治理工程
采用生物膜技术对厂区内的VOC废气进行处理,处理后的废气达到国家排放标 准,工程运行稳定可靠。
降低成本
通过生物膜技术处理VOC废气,可 以降低废气治理成本,提高企业经济 效益。
对未来研究的建议和展望
加强基础研究
创新材料与工艺
深入探究生物膜技术处理VOC废气的机理 和反应过程,为优化技术提供理论支持。
研发性能更优的生物膜材料和工艺,提高 处理效率,降低能耗和成本。
拓展应用领域
加强工程实践研究
随着国家对环境保护的重视和治理力度的加强, VOCs废气治理市场将不断扩大,生物膜技术将 迎来更多的发展机遇。
市场需求
随着工业的快速发展和环保要求的提高,企业对 VOCs废气治理的需求日益增长,生物膜技术将 在市场中占据一定的份额。
技术优势
生物膜技术具有处理效果好、运行稳定、操作简 便等优势,在VOCs废气治理工程中具有较大的 竞争力。
新型生物膜材料的研发
生物技术在环保领域的应用与前景
生物技术在环保领域的应用与前景未来世界的环境问题一直是人们关注的焦点,由于技术的不断发展,人们对于环保的重视程度也在不断提升。
而在环保领域中,生物技术是一种充满着前景的技术。
因此,本文将会探讨生物技术在环保中的应用与前景。
1.生物技术在废水处理中的应用废水处理是环保的重要环节之一,而生物技术成为了废水处理中不可忽视的一部分。
生物技术可以利用微生物将有机物转化为二氧化碳和水,并转化成有用物质,从而达到净化水体的目的。
生物技术的优势在于,它不仅处理能力强,还可以达到很高的净化效果。
而且,生物技术还可以针对不同情况进行不同的处理,从而提高环保的效果。
除此之外,生物技术还可以应用于植物净化废水。
生物技术不仅可以利用微生物净化水质,还可以利用植物吸收废水中的有机物和无机盐,对水质进行改善。
通过这种方法来处理废水,不仅可以实现环保,还可以用于植物和农业生产中,具有多方面的利用价值。
2.生物技术在固体废弃物处理中的应用除了废水处理,生物技术还可以应用于固体废弃物的处理中。
生物技术与固体废弃物处理的结合主要包括了生物转化和生物分解两部分。
生物转化主要是利用微生物对一些有机物进行分解,从而达到废弃物的处理。
这种方法可以大大降低废弃物对环境的污染,并将之转化成可以利用的资源。
生物分解则是将废弃物中的可分解物质利用微生物转化成有机肥、制糖酒等物品。
通过这种方法可以达到绿色环保与循环利用的目的。
3.生物技术在环境修复中的应用环境修复是另一个重要的环保领域。
随着工业化的发展,环境污染问题已经愈来愈严重,环境修复已经成为许多国家和地区重要的任务之一。
而生物技术的应用也在其中发挥了极大的作用。
利用生物技术进行环境修复主要包括:土壤生物修复、植物修复、微生物修复等。
其中,利用植物修复是一种常用的环境修复方法。
植物修复可以利用植物吸收污染物,改变污染物的含量与分布,从而达到修复环境的目的。
而微生物修复则是利用微生物对环境中的污染物进行分解,从而将之修复。
环境工程中有机废气处理技术的运用
环境工程中有机废气处理技术的运用摘要:随着工业化和城市化的快速发展,各种工业过程和生产活动产生的有机废气对环境和人类健康造成了重要的影响。
有机废气中包含各种有害的有机物质,如挥发性有机化合物、苯系物、醛类物质等,它们不仅对大气造成污染,还可能导致空气中的异味和健康问题。
因此,对于有机废气的有效处理和净化具有重要的意义。
基于此,本文将以有机废气为研究对象,简要分析环境工程中有机废气处理技术的运用,以供参考。
关键词:环境工程;有机废气;处理技术;运用引言随着工业化和城市化的快速发展,有机废气污染成为环境保护领域的重要问题之一。
这些有机废气来自各种工业生产过程、交通运输、焚烧和化学反应等,其中所含有的有机物质在大气中的积累和转化,对大气质量、生态系统和人类健康构成潜在威胁。
因此,有机废气的净化和处理变得至关重要。
为了解决有机废气排放问题,相关人员就需要合理选择与应用有机废气处理技术,以此来有效去除废气中的有机物质,从而减少其对环境的负面影响。
1 化学吸收化学吸收技术是当前环境工程有机废气处理领域中较为常见的一类处理技术,这类处理技术主要是通过将废气与适当的溶液接触,借助吸收剂与有机污染物之间的化学反应来完成有机废气中有机物质的吸收或溶解,从而达到处理有机废气的目的。
实际应用化学吸收技术进行有机废气处理时,相关人员首先应当进行废气预处理,通常会使用除尘器、脱湿器和冷却设备等设备来去除固体颗粒、水分和温度升高等干扰因素,以提高后续吸收步骤的效果。
预处理完成后,需要根据废气成分、温度和pH值等因素,选择适合的吸收剂,如氨水、硫酸、醋酸等。
期间还需要根据废气的特性,调整吸收剂的浓度和组成,确定最佳的吸收剂配置。
做好相关准备工作后,需要根据废气特性、流量、处理要求等参数,选择合适的吸收塔类型,确定吸收塔的尺寸和填料类型。
之后控制和调节废气、吸收剂的流量,使其在吸收塔中充分接触并发生吸附反应,同时调节吸附塔内的温度、压力、pH,以达到最佳的反应速率和吸附效率。
生物技术在环境污染治理中的应用
生物技术在环境污染治理中的应用一、引言随着工业化进程的加快和人口的不断增长,环境污染问题日益严重。
环境污染对生态系统和人类健康造成了严重的威胁,因此寻找有效的环境治理方法变得尤为迫切。
生物技术作为一种新兴的环境治理手段,具有很大的潜力和应用前景。
本文将探讨生物技术在环境污染治理中的应用。
二、生物技术在废水处理中的应用1. 微生物降解废水中存在着各种有害物质,如重金属离子和有机污染物。
利用生物技术,可以通过微生物降解的方式将这些有害物质转化为无害的物质。
例如,利用细菌在废水中降解有机废物,可以有效地减少化学氧化剂的使用,降低处理成本。
2. 生物滤池生物滤池是一种常见的废水处理设备,其中利用生物膜的作用将废水中的有机物质进行降解。
这种技术具有成本低、效果好的优势,适用于各种规模的废水处理厂。
三、生物技术在土壤修复中的应用1. 植物修复植物修复是一种生物技术手段,通过选择适宜的植物种类,在污染土壤中种植这些植物,利用植物的根系吸收有害物质,达到净化土壤的目的。
这种方法适用于一些轻度污染的土壤,能够降低修复成本。
2. 微生物修复微生物修复是一种利用微生物降解有机污染物的方法。
通过选择适宜的微生物菌株,将其引入污染土壤中,利用微生物的降解能力将有机污染物分解为无害的物质。
这种方法需要精确控制菌种的添加和环境条件,具有一定的技术难度。
四、生物技术在空气净化中的应用1. 生物过滤器生物过滤器是一种将废气通过生物介质进行过滤,吸附和降解的装置。
通过选择适宜的生物介质和微生物菌株,可以有效地去除废气中的有机物和异味物质。
这种方法在室内空气净化和工业废气治理中广泛应用。
2. 生物脱硫生物脱硫是一种利用生物技术处理烟气中二氧化硫的方法。
通过选择适宜的微生物菌株,将其引入烟气中,利用微生物的催化作用将二氧化硫转化为硫酸盐。
这种方法具有高效、环保的特点,对于二氧化硫的净化效果显著。
五、结论生物技术在环境污染治理中具有广阔的应用前景。
生物气体处理技术的研究及应用
生物气体处理技术的研究及应用生物气体处理技术是一种利用生物学方法处理废气、排气和废水中的有机物,包括细菌、真菌、植物等的技术。
这种技术能够高效地转化有机物为无害的物质,满足环境保护和可持续发展的要求。
本文将探讨生物气体处理技术的研究进展及其在实际应用中的潜力。
首先,研究生物气体处理技术的基本原理和机制。
生物气体处理技术是利用微生物代谢能力和酶系统将有机物转化为无害物质的过程。
研究者通过对微生物菌株的鉴定和分离培养,分析微生物代谢途径和酶系统的组成及功能,揭示生物气体处理技术的基本原理和机制。
其次,研究生物气体处理技术的工艺参数和操作条件。
生物气体处理技术的效果受到很多因素的影响,包括菌种选择、温度、pH值、废气浓度、营养物浓度等。
研究者通过调整这些因素,优化生物气体处理技术的工艺参数和操作条件,提高处理效率和稳定性。
再次,研究生物气体处理技术的工程应用。
生物气体处理技术已经在多个领域得到了应用,包括废气处理、有机废水处理、垃圾处理等。
研究者通过建立实验室和中试装置,研究生物气体处理技术在不同条件下的应用效果,为其工程化应用提供理论和实验依据。
生物气体处理技术的应用潜力巨大。
首先,生物气体处理技术可以有效地将废气中的有机物转化为无害物质,减少对大气环境的污染。
例如,生物气体处理技术可以将废气中的甲醛、苯等有机物转化为二氧化碳和水,减少有害气体的排放。
其次,生物气体处理技术可以有效地处理有机废水,实现资源的回收利用。
例如,植物菌根系统可以吸收废水中的重金属等有害物质,同时将废水中的有机物转化为植物可利用的养分,实现废水的净化和资源的回收利用。
再次,生物气体处理技术可以实现垃圾的无害化处理和资源化利用。
例如,生物气体处理技术可以通过微生物代谢将垃圾中的有机物转化为沼气,既减少了垃圾的体积,又可以作为能源供给使用。
同时,生物气体处理技术也可以将垃圾中的重金属等有害物质转化为无害物质,减轻对环境的影响。
总之,随着环境保护意识的提高和对可持续发展的追求,生物气体处理技术在废气处理、有机废水处理、垃圾处理等方面发展前景广阔。
环保工程中生物技术的应用
环保工程中生物技术的应用一、生物技术在污水处理中的应用污水处理是环保工程中一项重要的内容,利用生物技术可以有效地降解和处理各种有机和无机废水。
生物技术在污水处理领域的应用有以下几个方面:1. 生物滤池技术生物滤池技术是一种利用生物降解的原理将污水中的有机物质和氮、磷等污染物去除的技术。
生物滤池是通过填料提供的大量生物膜来吸附和处理废水中的各种污染物。
在这个过程中,微生物利用有机污染物作为碳源,进行生物降解,将其转化为无害的物质。
这种处理方法不仅可以高效地去除废水中的有机物质和氮、磷等营养盐,而且对污水的气味和色度也有一定的净化效果。
2. 生物膜反应器技术生物膜反应器技术是一种新型的污水处理技术,其特点是在反应器内形成一层生物膜,通过生物膜的附着和降解作用来有效去除污水中的有害物质。
生物膜反应器技术可以同时去除水中的有机物质、氮、磷等多种污染物,具有处理效率高、占地面积小、操作方便等优点,广泛应用于城市污水处理工程和工业废水处理领域。
3. 植物人工湿地技术植物人工湿地技术是利用湿地植物和微生物相互作用,通过生物降解将水中的有机物质和营养盐去除的一种生态环境修复技术。
植物人工湿地技术在处理污水的过程中,既可以实现植物对废水中有机物质和重金属的吸收和积累,又可以通过细菌的作用将水中的营养盐转化为植物生长所需的养分,从而达到净化水质的目的。
相比传统的物理化学法,植物人工湿地技术更加节能环保,具有广阔的应用前景。
固体废物处理问题一直是环保工程中的一个重要难题,生物技术在固体废物处理中的应用主要集中在有机废物降解和资源化利用两个方面。
1. 有机废物降解技术有机废物是指由生物体或生物化合物产生的可降解物质,如食品废弃物、农业废弃物、厨余垃圾等。
利用生物技术进行有机废物降解,可以通过生物降解剂或微生物降解剂,有效地将有机废物转化为有机肥料、生物柴油等资源利用产品,从而减少土壤和水质污染问题。
通过生物技术处理有机废物还可以减少垃圾填埋的数量,有效地减少土地资源的浪费。
有机废气(VOC)生物处理研究现状与发展趋势
有机废气(VOC)生物处理研究现状与发展趋势有机废气(VOC)生物处理研究现状与发展趋势一、引言近年来,随着工业发展的迅猛,有机废气的排放量不断增加,对环境和人类健康带来了严重威胁。
有机废气通常由挥发性有机物 (volatile organic compounds, VOCs) 组成,包括苯、甲苯、乙酸、丙酮等。
这些有机物不仅有较强的毒性,还对大气臭氧的生成产生不利影响。
因此,开展有机废气的处理研究具有重要意义。
二、有机废气生物处理技术现状目前,有机废气的处理主要采用物理吸附、化学吸收、燃烧等方法。
然而,这些方法存在着高能耗、废渣产生多和操作维护成本高等问题。
相比之下,生物处理技术在VOCs废气处理中具有独特优势,包括低能耗、无二次污染等特点。
主要的生物处理技术包括生物吸附、生物氧化、生物脱附和生物过滤。
2.1 生物吸附生物吸附是指利用活性生物物质吸附 VOCs,将其转化为不活性化合物。
常用的吸附剂包括活性炭、硅胶、天然纤维等。
生物吸附技术具有吸附效果好、适用于多种 VOCs 的特点,但其吸附饱和后需要再生或处理。
2.2 生物氧化生物氧化是指利用微生物将 VOCs 进行降解分解的过程。
常用的微生物包括细菌、真菌、藻类等。
生物氧化技术能够有效降解 VOCs,但操作条件要求较高,容易受到温度、pH值等因素的影响。
2.3 生物脱附生物脱附是指将 VOCs 从生物质中解离出来的过程。
通过调整温度、压力等条件,使 VOCs 脱附并收集进行处理。
生物脱附技术既能降低 VOCs 的浓度,又可回收生物质进行再利用。
2.4 生物过滤生物过滤是指将 VOCs 通过与微生物相互作用,使 VOCs 通过空气滤材层时被微生物降解分解的过程。
生物过滤技术具有体积小、能耗低等优势,并且适用于多种 VOCs 的处理。
三、有机废气生物处理研究进展近年来,有机废气生物处理研究取得了一些进展。
其中,微生物资源的开发与研究是有机废气生物处理研究的重点之一。
环境生物技术在废气及大气污染治理中的应用以及发展前景
环境生物技术在废气及大气污染治理中的应用及发展前景环境生物技术(Environmental Biotechnology)是生物技术在环境治理和环境保护中的广泛应用衍生出的一门新学科和新技术.是一门由现代生物技术与环境工程技术相结合而形成的前沿交叉学科。
凡是与生物技术结合,对环境进行监控、治理或修复,清洁生产、污染物资源化以及生物材料和能源开发等,均属于环境生物技术研究和应用的范畴[1]。
科技的发展充分证明了环境生物技术在解决环境问题过程中所显示出的独特功能和优越性,它的纯生态过程,体现出了可持续发展的战略思想,它具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。
随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的发展,环境生物技术得到了进一步的开发,研究领域不断扩大,已成为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手段之一。
同时,随着人们环境意识和生态概念的不断加强,市场对生物技术、生物产品的需要明显增多,政府也更加重视生物技术的发展,环境生物技术本身也将更加成熟。
本文着重介绍一下环境生物技术在废气及大气污染治理中的当前的应用以及发展前景。
采用生物技术控制和处理废气,将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质,从而净化空气,是一项空气污染控制的新技术。
目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等,所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。
2. 生物技术体系采用生物技术控制和处理废气,将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质,从而净化空气,是一项空气污染控制的新技术。
目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等,所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。
2.1 生物过滤法随着现代工业的迅速发展,大量的挥发性有机化合物(Vocs)被排放到大气中。
Vocs以其来源广、危害大的特点而成为仅次于颗粒污染物的第二大大气污染物。
生物法净化处理工业废气的研究进展
生物法净化处理工业废气的研究进展一、内容概括随着工业化进程的加快,工业废气排放对环境和人类健康的影响日益严重。
生物法作为一种环保、低成本的净化处理技术,近年来在工业废气处理领域取得了显著的研究进展。
本文将对生物法净化处理工业废气的研究进展进行概述,包括生物法的基本原理、主要方法及其优缺点,以及在不同行业的应用实例。
通过对生物法的研究,旨在为工业废气处理提供有效的技术支持,降低污染物排放,保护生态环境。
A. 工业废气的危害随着工业化的快速发展,工业废气的排放日益严重,对环境和人类健康造成了极大的危害。
工业废气主要包括烟气、粉尘、恶臭气体等,其中烟气的成分复杂,含有大量的有害物质,如二氧化硫(SO、氮氧化物(NOx)、挥发性有机物(VOCs)等。
这些有害物质在大气中形成酸雨、光化学烟雾等污染物,对环境造成严重破坏。
同时工业废气中的颗粒物、重金属等有毒物质对人体健康也有很大危害,长期吸入可能导致呼吸道疾病、心血管疾病等。
因此对工业废气进行净化处理已成为当务之急。
B. 生物法净化处理技术的发展历程生物法净化处理技术是一种利用微生物、植物和动物等生物体对工业废气中的污染物进行吸附、分解和转化的技术。
自20世纪初以来,生物法净化处理技术在环境保护领域取得了显著的进展。
本文将对生物法净化处理技术的发展历程进行概述。
20世纪初,生物法净化处理技术主要应用于城市污水处理厂,以去除有机物和氮、磷等无机物。
随着工业化进程的加快,工业废气排放量不断增加,给环境带来了严重的污染问题。
因此研究人员开始关注如何将生物法净化处理技术应用于工业废气处理。
20世纪50年代,德国科学家Kornfeld首次提出了生物滤塔(Bioreactor)的概念,这是一种基于微生物吸附和生物膜反应的工业废气净化设备。
随后美国、英国、日本等国家纷纷开展了生物法净化处理技术的研究与应用。
20世纪60年代至70年代,生物法净化处理技术在工业废气处理领域取得了重要突破。
VOCs废气处理设备技术——生物处理法
VOCs废气处理设备技术——生物处理法1. 简介VOCs是挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds)的缩写,指的是在常温常压下易于挥发的有机化合物。
VOCs在生产、交通和家居等方面广泛存在,对环境造成了严重污染。
各国纷纷出台了整治措施。
其中,生物处理法是一种常见的VOCs废气处理方法,目前被广泛应用。
在生物处理法中,通过将含VOCs的废气送入一个特定的生物反应器中,利用微生物代谢产生的酶和酸化作用,将VOCs分解为无害物质,达到废气净化的目的。
本文将认真介绍VOCs废气处理设备技术中的生物处理法。
2. 生物处理法的原理生物处理法是一种通过生物反应器处理废气的方法,其原理是通过将含有VOCs的废气送入生物反应器中,让微生物利用 VOCs 作为碳源,进行生物降解反应。
在这个过程中,通过微生物新陈代谢和酸化作用,将 VOCs 分解为水和二氧化碳等无害物质,从而净化废气。
生物处理法的紧要反应器有两种:生物滤池和生物转盘。
生物滤池通常是一种填料过滤器,用分类合适的微生物菌种附着在填料表面做生物处理,将大部分VOCs去除。
生物转盘是一种盘形反应器,底部设有搅拌器和进气设备,可以更好地将废气与微生物接触。
3. 生物处理法的技术应用生物处理法是一种常用的 VOCs 废气处理技术,其应用场合特别广泛。
生物处理法的紧要应用领域包括:3.1 工业领域工业领域是 VOCs 废气整治的紧要场所,包括化工、制药、食品加工和汽车制造业等。
通过生物处理法处理这些行业的废气可以大大降低 VOCs 的排放浓度,达到整治目的。
3.2 生活领域生活领域也是 VOCs 排放的紧要来源。
比如,使用油漆、清洁剂、洗涤剂等家庭用品都会释放 VOCs。
通过在室内设置生物滤池,可以有效地吸附和降解这些 VOCs,大大改善室内空气质量。
3.3 污水处理领域废水处理厂处理卫生间和厨房废水时,也会产生 VOCs 废气。
接受生物处理法可以有效去除这些 VOCs 废气,从而减轻了污水处理厂的负担。
废气净化生物除臭工程方案
废气净化生物除臭工程方案一、废气净化生物除臭工程的原理废气净化生物除臭工程是指利用活性微生物对有机废气进行生物降解和去除异味的过程。
具体原理如下:1. 生物降解:利用适宜的生物载体(例如生物膜、生物软泥等),将含有有机废气引入生物反应器中,通过生物膜或微生物菌群的代谢作用,将有机废气中的有害气体降解为无害物质,如二氧化碳、水等。
2. 去除异味:生物膜或微生物菌群能够吸附并代谢含硫、含氮及其他异味物质,从而实现废气的去臭作用。
二、废气净化生物除臭工程的技术方案废气净化生物除臭工程的实施,需要考虑工程场地、废气性质、环境要求等多方面因素,综合选择适宜的技术方案。
一个典型的废气净化生物除臭工程技术方案包括以下几个环节:1. 废气采集系统的设计:根据工业生产过程中产生的废气特性和产生的地点,设计合理的废气采集系统,确保废气能够有效地被引导到净化除臭设备中。
2. 生物反应器的选型和设计:生物反应器是废气净化生物除臭工程的核心设备,根据废气的量、性质和需求水平,选择合适的生物反应器类型和规模,进行设计和布置。
3. 生物载体的选择和培养:选择适宜的生物载体,针对废气中的有害气体和异味物质,培养富有生物降解能力的微生物菌群。
4. 运行控制系统的建设:建设一套完善的废气净化生物除臭运行控制系统,保证生物反应器能够稳定运行,实现废气净化和除臭效果。
5. 检测监测及数据记录系统:建立废气净化生物除臭工程的检测监测体系,并建立相应的数据记录系统,对废气净化和除臭效果进行实时监测和记录。
三、废气净化生物除臭工程的实施步骤废气净化生物除臭工程的实施步骤包括以下几个阶段:1. 项目可行性研究:分析工场废气的特性、排放量和环境要求等数据,进行项目可行性评估,明确废气净化与除臭的技术路径和处理工艺。
2. 设计方案编制:根据项目可行性评估的结果,编制废气净化生物除臭工程的详细设计方案,包括技术方案、设备选型、工艺流程、环保措施等。
微生物生物技术在废气处理中的应用
微生物生物技术在废气处理中的应用第一章:引言废气处理是当前一个重要的环保领域,环境污染对健康和生态造成了严重影响。
微生物生物技术的应用能够有效地处理废气,因为微生物可以快速将污染物转化为无害的物质。
在废气处理中,微生物生物技术已经成为一种主要的技术展示,并逐渐被广泛应用。
第二章:微生物生物技术的应用微生物生物技术通过利用微生物对有机物进行生物降解,将废气中含有的一系列有害物质得以有效地降解和转化为更为稳定的气态物质,如二氧化碳、水和溶于水中的盐酸等。
微生物生物技术的主要特点是可以在一定条件下迅速、高效地处理废气,并且该技术有较高的稳定性和重复性。
下面就是微生物生物技术在废气处理中的应用。
第三章:微生物生物技术在有机物降解方面的应用微生物生物技术在废气处理中的主要功能是对污染某物的有机物进行分解。
在这一方面,微生物生物技术成为了一种有效的工具。
一种典型的应用是利用微生物分解污染物,包括丙烯和丁烯等不同种类的有机物。
利用微生物, 可以使污染物分解为可转化的产物,使之成功降解,减少了对环境的污染和各种隐患。
第四章:微生物生物技术在脱硫方面的应用微生物生物技术在脱硫方面也被广泛应用。
燃煤在工业生产、家庭生活中应用很广泛,但同时也伴随着严重的大气污染问题,污染物主要是SO2气体。
对于SO2气体的处理,目前主要分为化学法和生物法。
在化学法中,一般采用CaHCO3对污染物进行吸收,这种方法在处理SO2气体时会产生大量的废水和固废对环境造成一定污染。
与之相比,生物法处理SO2气体天然环保,未产生二次污染,所以微生物生物技术中可以应用微生物脱除废气中的SO2气体。
第五章:微生物生物技术在氮氧化物处理方面的应用微生物生物技术在氮氧化物的处理方面也有广泛的应用。
NO和NO2等氮氧化物是造成酸雨的重要成分之一。
微生物的降解作用可以将NOx氮氧化物转化不同的物质,如NH3、N2、N2O等;同时,这些降解下来的产物并不毒害环境。
生物质燃烧废气的处理与净化研究
生物质燃烧废气的处理与净化研究1. 序言生物质燃烧作为一种可再生能源方式,被广泛应用于生活和工业领域。
然而,生物质燃烧过程中产生的废气中含有大量的有害物质,对环境和人类健康造成不利影响。
因此,对生物质燃烧废气的处理与净化研究显得尤为重要。
2. 生物质燃烧废气的成分分析生物质燃烧废气主要包括氧气、二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、挥发性有机物等成分。
其中,一氧化碳和挥发性有机物是生物质燃烧废气中的主要污染物,对环境和人体健康影响最为显著。
3. 生物质燃烧废气处理技术目前,常见的生物质燃烧废气处理技术包括干法净化技术、湿法净化技术、催化净化技术和生物净化技术等。
干法净化技术主要通过颗粒捕集器、静电除尘器等设备去除废气中的颗粒物和粉尘;湿法净化技术则采用洗涤塔、吸收塔等装置将废气中的气体污染物溶解或吸收;催化净化技术利用催化剂对废气中的有害物质进行催化转化,降低排放浓度;生物净化技术则通过微生物降解废气中的有机物质,实现废气净化。
4. 各类处理技术的优缺点干法净化技术操作简单,但需要大量的能耗和设备投资;湿法净化技术适用于大气体流量、低浓度的污染物,但处理效率较低;催化净化技术效率高、能耗低,但催化剂易受到毒物质的损伤;生物净化技术运行成本低,但受到环境温度、PH值等因素影响。
5. 生物质燃烧废气处理技术的发展方向未来,生物质燃烧废气处理技术的发展趋势是综合利用各种技术手段,形成高效、低能耗、低排放的综合处理系统。
例如,结合湿法净化和催化净化技术,加强废气净化效率;采用先进的自动控制技术,提高废气处理系统的稳定性和可靠性;开发新型高效的生物净化技术,降低处理成本。
6. 结语生物质燃烧废气的处理与净化是一个复杂的过程,需要综合考虑技术、经济、环境等因素。
通过不断的研究和创新,我们相信可以找到更加有效的处理方法,实现生物质燃烧废气的净化与资源化利用,为可持续发展做出贡献。
感谢您的阅读。
生物处理技术在环保工程中的应用
生物处理技术在环保工程中的应用随着人类活动不断扩大,环境污染问题也在不断加重。
因此,寻找有效的治理方法成为了人们关注的焦点。
生物处理技术作为一种新兴的环保技术,不仅可以有效地降低环境污染,还可同时解决能源和资源问题,因此受到了广泛的关注。
一、生物处理技术的基本原理生物处理技术是利用生物生长代谢的自净能力,将废水、废气等含有污染物的物质通过生物转化达到减少和消除的目的。
通过微生物的代谢作用,污染物得以降解,形成具有生物降解性、环境友好、不污染的物质,从而达到水循环及资源回收的理念。
生物处理技术一般分为物理法、化学法和生物法三种,其中,生物法是鉴别度最高的一种处理技术之一。
其基本原理是采用特定的微生物,通过厌氧或好氧发酵、腐败等代谢途径,将废水中的有机物质分解为简单无害物质,以达到净化水的过程。
二、生物处理技术的分类生物处理技术可以按照不同的处理方法进行分类。
主要分为二十几种,其中常用的有以下几种。
1.好氧法好氧法将废水和空气充分接触,运用好氧生物的特性,使废水中的有机物质被微生物氧化分解,生成二氧化碳、水等无害物质,这种方法对于含有尿素、氨氮等废水有较好的处理效果。
2.厌氧发酵法厌氧法是一种在无氧或低氧条件下进行的处理方式,主要是利用微生物的好氧或者厌氧氧化、降解机理使有机物质被降解,细菌在缺氧的环境下会产生类似于甲烷的气体,可以收集并转化为能量或用于MPG等。
这种方法适用于高浓度的有机污染物治疗。
3.生物膜法生物膜法也被称为生物膜反应器技术,是一种强制性的 biofilm 反应器。
即通过微生物附着在生物膜上,以从水中去除污染物,进而实现废水的净化。
这种方法对废水中难降解的有机物质如苯甲酸、胺类物质有良好的去除效果。
同时,也适用于废水中的重金属离子、氮、磷等物质的去除。
4.生物族群法生物族群法主要是通过微生物的生长代谢,利用微生物的自净能力,快速去除水中污染物,进而实现治理废水的目的。
同时,这种方法也可应用到固体废弃物的处理中,如有机固体废物经过发酵可以转化为堆肥,而固体残留物则大幅度降低。
环保行业废气处理技术研究与应用方案
环保行业废气处理技术研究与应用方案第一章废气处理技术概述 (3)1.1 废气处理技术发展历程 (3)1.2 废气处理技术分类及原理 (3)1.2.1 物理处理技术 (3)1.2.2 化学处理技术 (3)1.2.3 生物处理技术 (4)1.3 废气处理技术发展趋势 (4)1.3.1 高效、低能耗 (4)1.3.2 集成化、模块化 (4)1.3.3 智能化、自动化 (4)1.3.4 节能环保 (4)1.3.5 跨界融合 (4)第二章物理法废气处理技术 (4)2.1 冷冻法废气处理技术 (4)2.1.1 技术原理 (4)2.1.2 技术特点 (5)2.1.3 技术应用 (5)2.2 吸附法废气处理技术 (5)2.2.1 技术原理 (5)2.2.2 技术特点 (5)2.2.3 技术应用 (5)2.3 过滤法废气处理技术 (5)2.3.1 技术原理 (5)2.3.2 技术特点 (5)2.3.3 技术应用 (6)第三章化学法废气处理技术 (6)3.1 氧化法废气处理技术 (6)3.1.1 技术原理 (6)3.1.2 技术特点 (6)3.1.3 技术应用 (6)3.2 还原法废气处理技术 (6)3.2.1 技术原理 (6)3.2.2 技术特点 (6)3.2.3 技术应用 (7)3.3 燃烧法废气处理技术 (7)3.3.1 技术原理 (7)3.3.2 技术特点 (7)3.3.3 技术应用 (7)第四章生物法废气处理技术 (7)4.1 生物滤池法废气处理技术 (7)4.1.1 工作原理 (7)4.1.2 技术特点 (8)4.2 生物滴滤法废气处理技术 (8)4.2.1 工作原理 (8)4.2.2 技术特点 (8)4.3 生物膜法废气处理技术 (8)4.3.1 工作原理 (8)4.3.2 技术特点 (9)4.3.3 技术发展前景 (9)第五章吸附法废气处理技术 (9)5.1 活性炭吸附法废气处理技术 (9)5.2 硅胶吸附法废气处理技术 (9)5.3 蒸汽吸附法废气处理技术 (10)第六章等离子体废气处理技术 (10)6.1 等离子体原理及分类 (10)6.2 等离子体废气处理技术特点 (11)6.3 等离子体废气处理技术应用 (11)6.3.1 工业废气处理 (11)6.3.2 城市空气质量改善 (11)6.3.3 环保设备制造 (11)6.3.4 其他应用 (11)第七章光催化废气处理技术 (11)7.1 光催化原理及分类 (11)7.1.1 光催化原理 (11)7.1.2 光催化分类 (12)7.2 光催化废气处理技术特点 (12)7.2.1 高效降解 (12)7.2.2 无二次污染 (12)7.2.3 操作简便 (12)7.2.4 广泛的适用范围 (12)7.3 光催化废气处理技术应用 (12)7.3.1 工业废气处理 (12)7.3.2 城市空气质量改善 (12)7.3.3 室内空气净化 (12)7.3.4 环保材料制备 (12)7.3.5 水处理 (13)第八章膜分离废气处理技术 (13)8.1 膜分离原理及分类 (13)8.2 膜分离废气处理技术特点 (13)8.3 膜分离废气处理技术应用 (13)8.3.1 有机废气处理 (13)8.3.2 无机废气处理 (13)8.3.3 恶臭气体处理 (14)8.3.4 工业尾气处理 (14)8.3.5 废气中有用物质回收 (14)第九章废气处理技术的集成与应用 (14)9.1 废气处理技术集成原理 (14)9.2 废气处理技术集成应用案例 (14)9.3 废气处理技术集成发展趋势 (15)第十章环保行业废气处理技术应用前景与挑战 (15)10.1 废气处理技术应用前景 (15)10.2 废气处理技术面临的挑战 (15)10.3 废气处理技术发展策略 (16)第一章废气处理技术概述1.1 废气处理技术发展历程废气处理技术作为环保行业的重要组成部分,其发展历程与我国环保意识的觉醒和工业化的进程紧密相连。
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淮阴工学院环境生物技术大作业作者: 陆彦安学号:1101602129 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,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作为推动力,使两相流体各自流动,并保持稳定的接触界面[8]。
而且膜反应器体积小,重量轻,绝大部分常规的气体吸收与解吸都可以采用膜反应器。
5 国内外发展及前景利用生物法处理空气中的污染物可以追溯到20世纪中期,生物法净化废气的研究,最先用于处理空气中低浓度的臭味物质。
第一个利用微生物处理废气的专利于1957年出现在美国,但到1970年后才引起各国重视。
到1980年,德国、日本、荷兰等国家已有相当数量的各类生物处理废气装置投入运行,对混合废气的去除率一般在95%以上[6]。
到目前为止,德、日、荷等国已成功应用于化工、轻工等行业,已经大量应用了生物净化装置。
我国在20世纪90年代初才开始这方面的实验室研究。
目前臭气生物净化的工程实践已获得成功,但应用仍非常有限。
国内部分企业是引进国外的生物除臭技术及设备,初装成本和运行、维修成本都很高。
废气生物处理产业作为一新兴的生物环保产业,已初具规模,且不断发展壮大。
据统计,全国专营或兼营废气生物处理的企事业在2008年已有200余家,从业人数也在逐年增加[6]。
全国废气污染治理项目投资占国内生产总值的比例也在不断提高。
废气生物处理环保服务发展较快,但市场份额低下。
我国与废气生物处理相关的环境服务产值所占份额不高,大多数环保企业规模较小,在全球的竞争中,我国企业的相关技术不具有优势[11]。
另外,随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的发展,环境生物技术得到了进一步的开发,研究领域不断扩大,使得生物技术为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手段之一。
同时,教育事业的不断发展,人们的环保意识和生态概念也得到加强。
由于市场对生物技术、生物产品的需要明显增多,政府也更加重视生物技术的发展,使得环境生物技术越来越成熟[7]。
结论有机废气生物处理技术是一项新兴的科技。
它给予我们新思路、新方式去处理因工业发展带来的有机废气污染问题。
应用生物技术去处理有机废气,不但节约了成本,减少了能耗,而且提高了处理效率。
但是,应用生物方法处理有机废气除了现有的给人类带来的好处之外,也存在着些许不足。
比如生物法仅限用于处理低浓度有机废气,如何将这些技术和方法用于高浓度有机废气的治理有待于研究;影响污染物去除率的关键过程是将污染物从气相转移到液相中,目前的大部分研究是对于易溶物和易降解污染物进行处理,在实际应用中将会受到一定的限制;利用基因工程技术开发出高效的降解菌种;添加一定的有机溶剂提高疏水性污染物的溶解性;生物法所用填料的比表面积、孔隙率等直接影响反应器的生物量以及整个填充床的压降及填充床是否易堵塞问题。
因此,改善生物滤料、填料的物理性能和使用寿命,以节省投资和能耗;实现自动控制,提高对各运行参数的控制能力,降低维护费用和发生故障的次数;在原有菌种的基础上通过选择最佳生长条件,筛选出能高效降解各种恶臭有毒气体的优势菌种,从而缩短反应启动时间,加快生物反应进程,提高处理效率是必然的方向。
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