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氣體生物凈化過程因素分析

(1)待處理對象

待處理對象本身的性質(zhì)對工藝過程中的傳質(zhì)與生物轉(zhuǎn)化影響很大。

如待處理污染物水溶性的差異影響其從氣相向液相的傳質(zhì)過程，而降解活動又主要發(fā)生在生物膜或液相中，因此待處理污染物的水溶性對其去除效果的影響很大。待處理污染物的可生物降解性則直接影響到生物轉(zhuǎn)化過程，此外水溶性差但易降解的物質(zhì)在凈化過程中也可因生物降解對氣體吸收的增強作用而取得較好的凈化效果。在某些場合，待處理物質(zhì)在。床層材料或生物膜上的吸附能力對凈化效果的好壞也起著關鍵的作用。

總之，能采用生物法凈化的揮發(fā)性有機化合物的類型很多，國外的研究表明美國EPA限制排放的189種氣態(tài)揮發(fā)性有機物中至少有60種以上是可以通過生物的方法進行凈化的。

(2)起降解作用的微生物

生物氣體凈化器主要是利用異養(yǎng)生物對污染物質(zhì)的代謝過程去除污染物的。目前生物過濾器中通常利用的是土壤、堆肥或泥炭中的自然菌落，也有的投加活性污泥馴化后的菌種，而生物滴濾器的生物相則是通過活性污泥循環(huán)掛膜或投加馴化后的專性菌而建立起來的。運轉(zhuǎn)的生物濾器中的微生物種類很多，主要為細菌、放線菌和真菌。對生物濾器內(nèi)的生物群落的調(diào)查表明，在生物器中污染物去除量大的地方生物的密度也大，如進氣口處。對于難降解物質(zhì)的凈化通常需要接種經(jīng)馴化后的菌種。

(3)填充支撐材料介質(zhì)

對于所有類型的生物凈化器而言，理想的填充支撐材料獻良好的傳質(zhì)和發(fā)生反應轉(zhuǎn)化的場所，即應具有以下功能：①為微生物提供生長表面以反應器內(nèi)單位體積的微生物濃度;②對待處理對象具有吸附功能從而增大向微生物群酬傳質(zhì)量從而相應提高去除速率;③提供良好的流體流動和傳質(zhì)性能，長期運行無淤塞結(jié)塊現(xiàn)象，不會造成氣體或水分的短流;④能提供微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素熊有一定的緩沖能力。對于生物滴濾器而言，以上第④點則不是選擇時需考慮的因素。

生物凈化氣體的介質(zhì)最初采用的是土壤，目前各類堆肥、泥炭、樹皮枝權介質(zhì)的生物橢器在國外已得到廣泛的商業(yè)應用，研究人員還正在開發(fā)應用一些工程材料和研究新型盼質(zhì)(包埋固定、膜生物反應器)。

①土壤 土壤法利用土壤中膠狀顆粒物的吸附作用將廢氣中的氣態(tài)污染物濃縮到土種，再利用土壤中的微生物將污染物轉(zhuǎn)化成無害的形式。

②堆肥及泥炭類介質(zhì)

好氧發(fā)酵的熟化堆肥及泥炭中生存著許多的微生物，其數(shù)量緬大于土壤中的微生物量且其中含有豐富的營養(yǎng)成分能為微生物提供適宜的生長環(huán)境，師凈化效果要較土壤法好，其有機負荷為土壤法的2～6倍，因而占地面積也較土壤法。

③顆粒活性炭填充床

采用顆粒活性炭作為填充介質(zhì)，微生物附著生長在活性炭的緬，污染物質(zhì)首先被吸附到活性炭上，然后被微生物降解。其吸附能力高，炭表面生物介質(zhì)的附著能力強，單位體積內(nèi)微生物的濃度高，生物降解能力強，設備的啟動快，占地面積小，可用于處理水溶性差的有機廢氣。

④生物陶粒 生物陶粒法在表面多孔粗糙的陶粒的表面進行微生物的生長和污染物憎化。微生物的濃度較高，降解能力較強，啟動較快，易于清除過剩生物質(zhì)，費用較活性炭低，但還是大大高于土壤法或堆肥法的費用。

(4)工藝過程控制因素

影響微生物氣態(tài)污染物凈化的工藝過程控制因素有濕度、溫度、pH值、營養(yǎng)物質(zhì)及進口氣體的狀況、空塔氣速等。這些因素或是影響生物生長帆境對生物代謝過程產(chǎn)生影響，或是影響傳質(zhì)過程。

①濕度

對于氣態(tài)污染物的微生物凈化而言，除生物洗滌法外，其他兩類設備內(nèi)的濕度條件至關重要。濕度主要影響微生物的活性和傳質(zhì)過程。設備內(nèi)濕度對不同水溶性污染物的影響也是不盡相同的。

②溫度 溫度對生物凈化器內(nèi)的傳質(zhì)和生物降解過程都有著重要的作用。

③PH值 由于微生物的活動都有其最佳的PH值范圍，生物床內(nèi)PH值的變化影響微生物的活動。生物床的pH值通常為7～8，即細菌和放線菌的最適范圍。

④營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣

在生物凈化器中，微生物所利用的大部分營養(yǎng)物質(zhì)在細胞死亡和消解后會被循環(huán)利用，但總有一部分通過各種途徑而流失就會成為凈化過程的控制步驟。如向填料介質(zhì)中添加營養(yǎng)物后能顯著提高甲苯等化合物的降解能力。

⑤原始進氣狀況 由于生物凈化器可能會被一些有毒的廢氣成分如

SO2及高濃度的汽所毒害，因此需注意待處理原始進氣的狀況，有時需采取一些措施去除或分流這些有$有害氣體的成分。

⑥表觀氣速(空塔氣速)表觀氣速影響到傳質(zhì)過程、污染的負荷量、設備的阻力及烙內(nèi)部的氣體流動情況等。

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（責任編輯：xll）

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